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  • 共享资源互斥使用的目的是
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    2021-07-06 02:00:53

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    进程互斥  定义:两个或两个以上的进程,不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域,否则可能发生与时间有关的错误,这种现象被称作进程互斥.

    在多道程序环境下,存在着临界资源,它是指多进程存在时必须互斥访问的资源。也就是某一时刻不允许多个进程同时访问,只能单个进程的访问。我们把这些程序的片段称作临界区或临界段,它存在的目的是有效的防止竞争条件又能保证最大化使用共享数据。而这些并发进程必须有好的解决方案,才能防止出现以下情况:多个进程同时处于临界区,临界区外的进程阻塞其他的进程,有些进程在临界区外无休止的等待。除此以外,这些方案还不能对CPU的速度和数目做出任何的假设。只有满足了这些条件,才是一个好的解决方案。

    访问临界资源的循环进程可以这样来描述:

    Repeat

    entry section

    Critical sections;

    exit section

    Remainder sectioni;

    Until false

    为实现进程互斥,可以利用软件的方法,也可以在系统中设置专门的同步机制来协调多个进程,但是所有的同步机制应该遵循四大准则:

    1.空闲让进 当临界资源处于空闲状态,允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区,从 而有效的利用资源。

    2.忙则等待 已经有进程进入临界区时,意味着相应的临界资源正在被访问,所以其他准备进 入临界区的进程必须等待,来保证多进程互斥。

    3.有限等待 对要求访问临界资源的进程,应该保证该进程能在有效的时间内进入临界区,防 止死等状态。

    4.让权等待 当进程不能进入临界区,应该立即释放处理机,防止进程忙等待。

    早期解决进程互斥问题有软件的方法和硬件的方法,如:严格轮换法,Peterson的解决方案,TSL指令,Swap指令都可以实现进程的互斥,不过它们都有一定的缺陷,这里就不一一详细说明,而后来Kijkstra提出的信号量机制则更好的解决了互斥问题。

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    目录

    一、互斥锁相关函数

    1、创建锁

    2、初始化锁 pthread_mutex_init

    3、销毁锁 pthread_mutex_destroy

    4、上锁 pthread_mutex_lock、解锁 pthread_mutex_unlock

    二、互斥锁解决资源冲突

    三、互斥锁的底层原理

    1、锁创建成功并初始化以后

    2、加锁和解锁的简单理解

    3、互斥锁总结


    一、互斥锁相关函数

    pthread给我们提供了“互斥锁”这种数据类型 —— pthread_mutex_t,除此之外还有初始化锁、加锁、解锁、销毁锁等相关的函数。

    1、创建锁

    (1) 方式一:仅仅只是创建锁

    这步其实就是在声明一个锁的变量

    pthread_mutex_t mtx;    //创建一把锁

    (2) 方式二:创建锁+初始化锁一步到位

     一般在main函数中创建然后把锁的地址传递给子线程,或者直接在最前面加一个static,这样的话就不是在主线程的栈上开辟,而是在静态区开辟,无需传递锁的地址,因为所有的线程都能访问到静态区。

    2、初始化锁 pthread_mutex_init

    创建出锁以后,需要给这把锁初始化,你可以理解为设置锁的密码。

    第一个参数指的是要给哪个锁初始化;第二个参数是设置锁的属性,这个老样子,我们不懂,交由pthread库决定,一般设置为NULL

    返回值:成功返回0,失败返回一个错误码

    3、销毁锁 pthread_mutex_destroy

    现在我们不需要这个锁了,我们要把这个锁销毁,注意!销毁锁 ≠ 解锁

    参数就是你要销毁哪把锁;返回值:成功返回0,失败返回一个错误码

    4、上锁 pthread_mutex_lock、解锁 pthread_mutex_unlock

    这两个函数的参数都一样,都指的是要使用哪把锁;成功返回0,失败返回错误码

    这两个函数一般需要搭配使用

    pthread_mutex_t mtx;
    pthread_mutex_lock(&mtx);    //加锁
    
    //...受到锁保护的临界区
    
    pthread_mutex_lock(&mtx);    //解锁

    二、互斥锁解决资源冲突

    现在我们来解决之前的抢票问题

    =======================主线程 =======================

    =======================子线程 =======================

    测试结果如下,此时留意一下线程ID,你会发现最后900张票都是一个线程抢的,这是因为没有了其他线程的干扰,一个线程能完整的走完自己的时间片,一个线程的时间片虽然短,但是能抢一批

     三、互斥锁的底层原理

    你是否注意到,我们在上述过程中只用了一把锁,要达到互斥的目的,那就要求所有的线程都能看到这把锁,也就是说 互斥锁 也是临界资源,既然所有的线程都能申请锁,那不就乱套了吗?

    答案是并不会,并不是所有的线程都能申请成功!

    1、锁创建成功并初始化以后

    当我们把锁创建出来,并初始化以后,内存中就会有一个变量叫做mutex,此时mutex = 1,先这么理解,谁拿到这个 1,就代表谁拥有锁!此时很显然,内存持有锁

    2、加锁和解锁的简单理解

    (1) 加锁

    ======================线程A申请锁======================

    假设一个线程A申请锁的时候,实际上站在汇编的角度执行的就是下面的内容

    第一步,movb 在汇编中表示赋值,后者赋值给前者,%al 代表CPU里的寄存器,$0 代表0。当线程A申请锁的时候,先把 0 放到寄存器中 (初始化寄存器)。

    第二步,xchgb 在汇编中表示交换,前者的值和后者交换,%al表示CPU里的寄存器,mutex表示上面创建的变量。将寄存器中%al的值和内存中mutex的值交换。

    第三步,此时是线程A被调度,在A的时间片内,%al寄存器是A私有的,里面的数据也是,这就表明线程A 持有锁,此时寄存器的值大于0,可以访问临界区。这是申请成功的情况。

    ======================线程B申请锁======================

    线程A 的时间片到了,但是A没有解锁,此时线程A会把 %al 里的值 也就是 1 放到自己的PCB里,排到队尾。然后线程B来申请锁了。

    第一步,此时线程B被调度,%al是线程B私有的,依然是先把 %al 的值赋值为 0,然后和 内存的mutex交换。但是mutex = 0说明此时锁不在内存手里,%al交换以后依然为0

    第二步,寄存器%al的值为0,if语句条件不通过,此时线程B就会被挂起,无法访问临界区。这是申请失败的情况。

     (2) 解锁

    现在线程A来解锁了,解锁对应的汇编内容如下

     此时把mutex的值赋值为1,也就是把锁还给内存中的mutex变量,然后环形等待mutex的线程。比如唤醒线程B,然后线程B就会去执行上面申请锁的汇编语句。

    3、互斥锁总结

    使用互斥锁的代码可以简化为下面这个模型

    如果线程在向下执行的过程中,申请了锁,如果成功,那么你就可以访问临界区;但是!如果线程申请失败了,那么该线程会被挂起,不会跳过加锁的区域,然后向下运行。

    如果线程在向下执行的过程中,因为if语句条件不通过,导致没有申请锁这个过程,那么该线程就不会被挂起

    ==》只有申请了锁,而且申请失败了,那么这个线程就会被挂起,直到上一个线程解锁以后才会被唤醒

    展开全文
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  • MySQL:共享互斥锁 意向锁。

    千次阅读 2019-12-16 14:01:43
    MySQL:共享互斥锁 意向锁。

    经常听到数据库的锁机制,不同的数据库的不同实现不同, 听多了就头疼了,今天就把MySQL的锁整的明明白白:

    首先想一下为什么我们会需要锁,其实就是为了解决并发操作数据的,是一种控制并发的机制。

    乐观锁和悲观锁

    乐观锁和悲观锁其实是两种思想,用来指导实现锁的功能的不同实现思想,

    • 乐观锁是一种思想,它其实并不是一种真正的『锁』,它会先尝试对资源进行修改,在写回时判断资源是否进行了改变,如果没有发生改变就会写回,否则就会进行重试,在整个的执行过程中其实都没有对数据库进行加锁;
    • 悲观锁就是一种真正的锁了,它会在获取资源前对资源进行加锁,确保同一时刻只有有限的线程能够访问该资源,其他想要尝试获取资源的操作都会进入等待状态,直到该线程完成了对资源的操作并且释放了锁后,其他线程才能重新操作资源;

    在这两种指导思想下产生了对应的锁:

    乐观锁的实现

    我们可以对一行数据创建一个字段专门用来存放对这行数据操作时的时间戳,比如我们第一次读取的时候拿到时间戳 timestamep=111,a=2, id =1 ,然后提交a=3更新的时候,我们的update  tablename set a = 3  where id =1 timestamp=111 失败,说明这条数据被别的事务操作了。

    乐观锁是一种软并发控制,需要你设置好完整的逻辑处理。

    悲观锁的实现

    悲观锁也就是我们经常说的锁的概念,包括什么共享锁,互斥锁,读锁,写锁,意向共享锁,意向互斥锁,共享锁和读锁是一个概念,互斥锁和写锁一个概念,以此类推 意向共享锁也可以叫意向读锁, 意向互斥锁也可以叫意向写锁。

    这些锁的使用使用在哪里是有锁的使用范围的,也就是每种锁的粒度。MySQL的锁的粒度和引擎相关,我们今天就着重介绍一下InnoDB,因为这个是5.5.8版本以后的默认版本。

    注意:MySQL的引擎是表级别的,就是在创建表的时候指定,也就是说你一个数据库的不同表你可以指定不同引擎

    • MySQL的锁的粒度有:行级锁 和 表级锁。
    • MySQL的锁的作用:共享锁(读锁) 和 互斥锁(写锁)---------行级锁。
    • MySQL的意向锁是表级锁,

    意向锁

    • 意向共享锁:事务想要在获得表中某些记录的共享锁,需要在表上先加意向共享锁;
    • 意向互斥锁:事务想要在获得表中某些记录的互斥锁,需要在表上先加意向互斥锁;

    意向锁其实不会阻塞全表扫描之外的任何请求,它们的主要目的是为了表示是否有人请求锁定表中的某一行数据。

    有的人可能会对意向锁的目的并不是完全的理解,我们在这里可以举一个例子:如果没有意向锁,当已经有人使用行锁对表中的某一行进行修改时,如果另外一个请求要对全表进行修改,那么就需要对所有的行是否被锁定进行扫描,在这种情况下,效率是非常低的;不过,在引入意向锁之后,当有人使用行锁对表中的某一行进行修改之前,会先为表添加意向互斥锁(IX),再为行记录添加互斥锁(X),在这时如果有人尝试对全表进行修改就不需要判断表中的每一行数据是否被加锁了,只需要通过等待意向互斥锁被释放就可以了。

    各种锁之间的约束关系:

    展开全文
  • 如何解决线程切换带来的原子性问题呢?答案是**保证多线程之间的互斥性。也就是说,在同一时刻只有一...**如果我们能够保证对共享变量的修改是互斥的,那么,无论是单核CPU还是多核CPU,都能保证多线程之间的原子性了。

    前言

    在《【高并发】如何解决可见性和有序性问题?这次彻底懂了!》一文中,我们了解了Java是如何解决多线程之间的可见性和有序性问题。另外,通过《【高并发】为何在32位多核CPU上执行long型变量的写操作会出现诡异的Bug问题?看完这篇我懂了!》一文,我们得知在32位多核CPU上读写long型数据出现问题的根本原因是线程切换带来的原子性问题

    如何保证原子性?

    那么,如何解决线程切换带来的原子性问题呢?答案是 保证多线程之间的互斥性。也就是说,在同一时刻只有一个线程在执行! 如果我们能够保证对共享变量的修改是互斥的,那么,无论是单核CPU还是多核CPU,都能保证多线程之间的原子性了。

    锁模型

    说到线程之间的互斥,我们可以想到在并发编程中使用锁来保证线程之前的互斥性。我们可以锁模型简单的使用下图来表示。
    在这里插入图片描述

    我们可以将上图中受保护的资源,也就是需要多线程之间互斥执行的代码称为临界区。线程进入临界区之前,会首先尝试加锁操作lock(),如果加锁成功,则进入临界区执行临界区中的代码,则当前线程持有锁;如果加锁失败,就会等待,直到持有锁的线程释放锁后,当前线程获取到锁进入临界区;进入临界区的线程执行完代码后,会执行解锁操作unlock()。

    其实,在这个锁模型中,我们忽略了一些非常重要的内容:那就是我们对什么东西加了锁?需要我们保护的资源又是什么呢?

    改进的锁模型

    在并发编程中对资源进行加锁操作时,我们需要明确对什么东西加了锁?而需要我们保护的资源又是什么?只有明确了这两点,才能更好的利用Java中的互斥锁。所以,我们需要将锁模型进行修改,修改后的锁模型如下图所示。

    在这里插入图片描述

    在改进的锁模型中,首先创建一把保护资源的锁,使用这个保护资源的锁进行加锁操作,然后进入临界区执行代码,最后进行解锁操作释放锁。其中,创建的保护资源的锁,就是对临界区特定的资源进行保护。

    这里需要注意的是:我们在改进的锁模型中,特意将创建保护资源的锁用箭头指向了临界区中的受保护的资源。目的是为了说明特定资源的锁是为了保护特定的资源,如果一个资源的锁保护了其他的资源,那么就会出现诡异的Bug问题,这样的Bug非常不好调试,因为我们自身会觉得,我明明已经对代码进行了加锁操作,可为什么还会出现问题呢?如果出现了这种问题,你就要排查下你创建的锁,是不是真正要保护你需要保护的资源了。

    Java中的synchronized锁

    说起,Java中的synchronized锁,相信大家并不陌生了,synchronized关键字可以用来修饰方法,也可以用来修饰代码块。例如,下面的代码片段所示。

    public class LockTest{
        //创建需要加锁的对象
        private Object obj = new Object();
        //修饰代码块
        public void run(){
            synchronized(obj){
                //临界区:受保护的资源
                System.out.println("测试run()方法的同步");
            }
        }
        //使用synchronized修饰非静态方法
        public synchronized void execute(){
            //临界区:受保护的资源
            System.out.println("测试execute()方法的同步");
        }
    
        //使用synchronized修饰静态方法
        public synchronized static void submit(){
            //临界区:受保护的资源
            System.out.println("测试submit方法的同步");
        }
    }
    

    在上述的代码中,我们只是对方法(包括静态方法和非静态方法)和代码块使用了synchronized关键字,并没有执行lock()和unlock()操作。本质上,synchronized的加锁和解锁操作都是由JVM来完成的,Java编译器会在synchronized修饰的方法或代码块的前面自动加上加锁操作,而在其后面自动加上解锁操作。

    在使用synchronized关键字加锁时,Java规定了一些隐式的加锁规则。

    • 当使用synchronized关键字修饰代码块时,锁定的是实际传入的对象。

    • 当使用synchronized关键字修饰非静态方法时,锁定的是当前实例对象this。

    • 当使用synchronized关键字修饰静态方法时,锁定的是当前类的Class对象。

    synchronized揭秘

    使用synchronized修饰代码块和方法时JVM底层实现的JVM指令有所区别,我们以LockTest类为例,对LockTest类进行反编译,如下所示。

    D:\>javap -c LockTest.class
    Compiled from "LockTest.java"
    public class io.mykit.concurrent.lab03.LockTest {
      public io.mykit.concurrent.lab03.LockTest();
        Code:
           0: aload_0
           1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
           4: aload_0
           5: new           #2                  // class java/lang/Object
           8: dup
           9: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
          12: putfield      #3                  // Field obj:Ljava/lang/Object;
          15: return
    
      public void run();
        Code:
           0: aload_0
           1: getfield      #3                  // Field obj:Ljava/lang/Object;
           4: dup
           5: astore_1
           6: monitorenter
           7: getstatic     #4                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
          10: ldc           #5                  // String 测试run()方法的同步
          12: invokevirtual #6                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
          15: aload_1
          16: monitorexit
          17: goto          25
          20: astore_2
          21: aload_1
          22: monitorexit
          23: aload_2
          24: athrow
          25: return
        Exception table:
           from    to  target type
               7    17    20   any
              20    23    20   any
    
      public synchronized void execute();
        Code:
           0: getstatic     #4                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
           3: ldc           #7                  // String 测试execute()方法的同步
           5: invokevirtual #6                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
           8: return
    
      public static synchronized void submit();
        Code:
           0: getstatic     #4                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
           3: ldc           #8                  // String 测试submit方法的同步
           5: invokevirtual #6                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
           8: return
    }
    

    分析反编译代码块

    从反编译的结果来看,synchronized在run()方法中修饰代码块时,使用了monitorenter 和monitorexit两条指令,如下所示。

    在这里插入图片描述

    对于monitorenter指令,查看JVM的技术规范后,可以得知:

    每个对象有一个监视器锁(monitor)。当monitor被占用时就会处于锁定状态,线程执行monitorenter指令时尝试获取monitor的所有权,过程如下:

    1、如果monitor的进入数为0,则该线程进入monitor,然后将进入数设置为1,该线程即为monitor的所有者。

    2、如果线程已经占有该monitor,只是重新进入,则进入monitor的进入数加1.

    3.如果其他线程已经占用了monitor,则该线程进入阻塞状态,直到monitor的进入数为0,再重新尝试获取monitor的所有权。

    对于monitorexit指令,JVM技术规范如下:

    执行monitorexit的线程必须是objectref所对应的monitor的所有者。

    指令执行时,monitor的进入数减1,如果减1后进入数为0,那线程退出monitor,不再是这个monitor的所有者。其他被这个monitor阻塞的线程可以尝试去获取这个 monitor 的所有权。

    通过这两段描述,我们应该能很清楚的看出synchronized的实现原理,synchronized的语义底层是通过一个monitor的对象来完成,其实wait/notify等方法也依赖于monitor对象,这就是为什么只有在同步的块或者方法中才能调用wait/notify等方法,否则会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException的异常的原因。

    分析反编译方法

    从反编译的代码来看,synchronized无论是修饰非静态方法还是修饰静态方法,其执行的流程都是一样,例如,我们这里对非静态方法execute()和静态方法submit()的反编译结果如下所示。
    在这里插入图片描述

    注意:我这里使用的JDK版本为1.8,其他版本的JDK可能结果不同。

    再次深究count+=1的问题

    如果多个线程并发的对共享变量count执行加1操作,就会出现问题。此时,我们可以使用synchronized锁来尝试解决下这个问题。

    例如,TestCount类中有两个方法,一个是getCount()方法,用来获取count的值;另一个是incrementCount()方法,用来给count值加1,并且incrementCount()方法使用synchronized关键字修饰,如下所示。

    public class TestCount{
        private long count = 0L;
        public long getCount(){
            return count;
        }
        public synchronized void incrementCount(){
            count += 1;
        }
    }
    

    通过上面的代码,我们肯定的是incrementCount()方法被synchronized关键字修饰后,无论是单核CPU还是多核CPU,此时只有一个线程能够执行incrementCount()方法,所以,incrementCount()方法一定可以保证原子性。

    这里,我们还要思考另一个问题:上面的代码是否存在可见性问题呢?回答这个问题之间,我们还需要看下《【高并发】如何解决可见性和有序性问题?这次彻底懂了!》一文中,Happens-Before原则的【原则四】锁定规则:对一个锁的解锁操作 Happens-Before于后续对这个锁的加锁操作。

    在上面的代码中,使用synchronized关键字修饰的incrementCount()方法是互斥的,也就是说,在同一时刻只有一个线程执行incrementCount()方法中的代码;而Happens-Before原则的【原则四】锁定规则:对一个锁的解锁操作 Happens-Before于后续对这个锁的加锁操作。 指的是前一个线程的解锁操作对后一个线程的加锁操作可见,再综合Happens-Before原则的【原则三】传递规则:如果A Happens-Before B,并且B Happens-Before C,则A Happens-Before C。我们可以得出一个结论:前一个线程在临界区修改的共享变量(该操作在解锁之前),对后面进入这个临界区(该操作在加锁之后)的线程是可见的。

    经过上面的分析,如果多个线程同时执行incrementCount()方法,是可以保证可见性的,也就是说,如果有100个线程同时执行incrementCount()方法,count变量的最终结果为100。

    但是,还没完,TestCount类中还有一个getCount()方法,如果执行了incrementCount()方法,count变量的值对getCount()方法是可见的吗?

    在《【高并发】如何解决可见性和有序性问题?这次彻底懂了!》一文中,Happens-Before原则的【原则四】锁定规则:对一个锁的解锁操作 Happens-Before于后续对这个锁的加锁操作。 只能保证后续对这个锁的加锁的可见性。而getCount()方法没有执行加锁操作,所以,无法保证incrementCount()方法的执行结果对getCount()方法可见。

    如果需要保证incrementCount()方法的执行结果对getCount()方法可见,我们也需要为getCount()方法使用synchronized关键字修饰。所以,TestCount类的代码如下所示。

    public class TestCount{
        private long count = 0L;
        public synchronized long getCount(){
            return count;
        }
        public synchronized void incrementCount(){
            count += 1;
        }
    }
    

    此时,为getCount()方法也添加了synchronized锁,而且getCount()方法和incrementCount()方法锁定的都是this对象,线程进入getCount()方法和incrementCount()方法时,必须先获得this这把锁,所以,getCount()方法和incrementCount()方法是互斥的。也就是说,此时,incrementCount()方法的执行结果对getCount()方法可见。

    我们也可以简单的使用下图来表示这个互斥的逻辑。

    在这里插入图片描述

    修改测试用例

    我们将上面的测试代码稍作修改,将count的修改为静态变量,将incrementCount()方法修改为静态方法。此时的代码如下所示。

    public class TestCount{
        private static long count = 0L;
        public synchronized long getCount(){
            return count;
        }
        public synchronized static void incrementCount(){
            count += 1;
        }
    }
    

    那么,问题来了,getCount()方法和incrementCount()方法是否存在并发问题呢?

    接下来,我们一起分析下这段代码:其实这段代码中是在用两个不同的锁来保护同一个资源count,两个锁分别为this对象和TestCount.class对象。也就是说,getCount()方法和incrementCount()方法获取的是两个不同的锁,二者的临界区没有互斥关系,incrementCount()方法对count变量的修改无法保证对getCount()方法的可见性。所以,修改后的代码会存在并发问题

    我们也可以使用下图来简单的表示这个逻辑。

    在这里插入图片描述

    总结

    保证多线程之间的互斥性。也就是说,在同一时刻只有一个线程在执行!如果我们能够保证对共享变量的修改是互斥的,那么,无论是单核CPU还是多核CPU,都能保证多线程之间的原子性了。

    注意:在Java中,也可以使用Lock锁来实现多线程之间的互斥,大家可以自行使用Lock锁实现。

    如果觉得文章对你有点帮助,请微信搜索并关注「 冰河技术 」微信公众号,跟冰河学习高并发编程技术。

    最后,附上并发编程需要掌握的核心技能知识图,祝大家在学习并发编程时,少走弯路。

    在这里插入图片描述

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  • 经常听到数据库的锁机制,不同的数据库的不同实现不同, 听多了就头疼了,今天就把MySQL的锁整的明明白白: ...乐观锁是一种思想,它其实并不是一种真正的『锁』,它会先尝试对资源进行修改,在写回时判断资源是...
  • 文章目录一、前言二、实验目的三、API3.1、osMutexAttr_t3.2、osMutexNew3.3、osMutexAcquire3.4、osMutexGetOwner3.5...互斥量通常在各种各样的操作系统上用于资源管理。MCU上的很多资源能被复用,但是,在同一个时刻
  • C++ 线程同步之互斥

    千次阅读 2022-06-19 15:10:59
    进行多线程编程,如果多个线程需要对同一块内存进行操作,比如:同时读、同时写、同时读写,对于后两种情况来说,如果不做任何的人为干涉就会出现各种各样的错误...除了使用 lock() 还可以使用 try_lock() 获取互斥
  • 读者可以通过实验进一步理解进程间同步与互斥、临界区与临界资源的概念与含义,并学会Linux信号量的基本使用方法。 实验环境 硬件环境:计算机一台,局域网环境; 软件环境:Linux Ubuntu操作系统,gcc编译器。 实验...
  • 互斥锁、自旋锁、读写锁和文件锁

    千次阅读 2022-02-28 15:51:06
    互斥锁(mutex)又叫互斥量,从本质上说是一把锁,在访问共享资源之前对互斥锁进行上锁,在访问 完成后释放互斥锁(解锁);对互斥锁进行上锁之后,任何其它试图再次对互斥锁进行加锁的线程都会被阻塞,直到当前线程...
  • 信号量在此过程中负责数据操作的互斥、同步等功能。这是书本上介绍的信号量的概念,自己的理解比较简单: 信号量就是具有原子性的计数器,就相当于一把锁,在每个进程要访问临界资源时,必须要向信号量拿个锁”,.....
  • 操作系统进程同步互斥实验

    千次阅读 2021-05-10 07:58:10
    1、进程的同步互斥实验进程的同步互斥实验进程的同步互斥实验进程的同步互斥实验 实验目的实验目的实验目的实验目的 1、进一步认识并发执行的实质 2、分析进程竞争资源的现象,学习解决进程同步互斥的方法 实验内容...
  • FreeRTOS篇章之互斥

    千次阅读 2020-02-25 15:06:37
    写在前面: 本文章旨在总结备份、方便以后查询,由于是个人总结,如有...在用于互斥的场合,互斥量从概念上可看作是与共享资源关联的令牌。一个任务想要合法地访问资源,其必须先成功地得到(Take)该资源对应的令牌...
  • FreeRTOS互斥量 基于STM32

    千次阅读 2022-07-04 10:58:06
    FreeRTOS基于STM32的互斥量创建,删除,获取,释放等操作
  • 文章目录引言基本概念进程同步临界资源进程互斥信号量整型信号量记录型信号量信号量实现同步和互斥实现互斥实现同步经典进程同步和互斥问题生产者-消费者问题总结 引言 简单总结一下我对进程同步和互斥的理解,用于...
  • 操作系统笔记

    千次阅读 2020-06-24 19:59:51
    共享是指系统中的资源可以被多个并发进程共同使用。 有两种共享方式:互斥共享和同时共享互斥共享资源称为临界资源,例如打印机等,在同一时刻只允许一个进程访问,需要用同步机制来实现互斥访问。 3. 虚拟 ...
  • 操作系统实验四:使用信号量进行互斥与同步

    千次阅读 多人点赞 2020-07-28 17:41:18
    读者可以通过实验进一步理解进程间同步与互斥、临界区与临界资源的概念与含义,并学会Linux信号量的基本使用方法。 二、实验环境 硬件环境:计算机一台,局域网环境; 软件环境:Linux Ubuntu操作系统,gcc编译器。 ...
  • 二、实验题目使用共享存储区机制,使多个并发进程分别模拟生产者-消费者模式同步关系、临界资源互斥访问关系,使用信号量机制实现相应的同步和互斥。三、背景材料(一)需要用到的系统调用实验可能需要用到的主要...
  • 解决互斥的五种方法

    千次阅读 2019-05-30 19:58:01
    互斥量:为协调一起对一个共享资源的单独访问而设计的。 信号量:为控制一个具备有限数量用户资源而设计。 事件:用来通知线程有一些事件已发生,从而启动后继任务的开始。 队列:排队处理。 临界区(Critical Section...
  • Qt多线程:使用互斥

    万次阅读 多人点赞 2018-09-04 22:08:06
    1、官方文档: QMutex类提供线程间的访问序列...通常最好将互斥对象与QMutexLocker一起使用,因为这样可以很容易地确保一致地执行锁定和解锁。 2、官方示例: QMutex mutex; int number = 6; v...
  • Java 中线程同步锁和互斥

    千次阅读 2021-08-24 23:31:36
    所谓互斥,就是不同线程,通过竞争进入临界区(共享的数据和硬件资源),为了防止访问冲突,在有限的时间内只允许其中之一独占性的使用共享资源。如不允许同时写。 1.2 同步 同步关系则是多个线程彼此合作,通过一定...
  • 多线程访问共享资源的时候,避免不了资源竞争而导致数据错乱的问题,所以我们通常为了解决这一问题,都会在访问共享资源之前加锁。 最常用的就是互斥锁,当然还有很多种不同的锁,比如自旋锁、读写锁、乐观锁等,...
  • 操作系统

    千次阅读 2019-04-03 17:48:07
    3.制约性:因访问共享资源/数据相互产生制约。 PCB进程控制结构 :操作系统用PCB来描述进程的基本情况及运行变化的过程.PCB是进程存在的唯一标识 1.进程标识:本进程标识,父进程标识,用户标识。 2.处理机状态...
  • C++多线程系列(二)线程互斥

    千次阅读 2016-06-30 20:23:05
    所谓间接相互制约:一个系统中的多个线程必然要共享某种系统资源共享CPU,共享打印机。间接制约即源于资源共享,线程A在打印的时候其他线程就要等待,否则打印的数据将变得非常混乱。间接相互制约称为互斥互斥是...
  • 互斥量和临界区

    2019-05-05 09:55:02
    为什么需要互斥量? 大部分情况下,线程使用的数据都是局部变量,变量的地址在线程栈空间内,这种情况下,变量属于单个线程,其他线程无法获取这种变量。 如果所有的变量都是如此,将会省去无数的麻烦。但实际的情况...
  • 互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。 3.信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。 临界区(Critical Section)保证在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。在任意时刻只允许一个...
  • 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的...线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属于一个进程的其他的线程共享进程拥有的全部资源。...
  • 互斥锁与死锁

    千次阅读 2018-04-22 16:01:44
    在多线程程序中,多个线程可能会共用同一个...互斥锁是一个二元变量,其状态为开锁(允许0)和上锁(禁止1),将某个共享资源与某个特定互斥锁在逻辑上绑定(要申请该资源必须先获取锁)。 (1)访问公共资源前,必须申请...
  • 线程锁数据共享我们把上篇博客线程锁代码拿过来from threading import Thread,Lock import time n=100def task(): global n mutex.acquire() temp=n time.sleep(0.1) n=temp-1 mutex.release()if __name__ == ...
  • 2、互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。 3、信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。 4、事 件:用来通知线程有一些事件已发生,从而启动后继任务的开始。 二、临界区(Critical Section) ...

空空如也

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共享资源互斥使用的目的是