互斥量mutex、读写锁rwlock、条件变量cond、自旋锁、屏障barrier

互斥量

好比一把锁,当访问共享资源前,需将其加锁,当访问结束后解锁。
锁机制是同一时刻只允许一个线程执行一个关键部分的代码。
编程:申请锁(init)——加锁(lock)——访问共享资源——解锁(unlock)——归还锁(destroy)

API

pthread_mutex_init、pthread_mutex_destroy、pthread_mutex_lock、pthread_mutex_trylock、pthread_mutex_unlock

初始化

  1. int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,const pthread_mutex_attr_t *mutexattr);

其中参数 mutexattr 用于指定锁的属性(见下),如果为NULL则使用缺省属性。
互斥锁的属性在创建锁的时候指定,在LinuxThreads实现中仅有一个锁类型属性,不同的锁类型在试图对一个已经被锁定的互斥锁加锁时表现不同。当前有四个值可供选择:

(1)PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP,这是缺省值,也就是普通锁。当一个线程加锁以后,其余请求锁的线程将形成一个等待队列,并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。
(2)PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP,嵌套锁,允许同一个线程对同一个锁成功获得多次,并通过多次unlock解锁。如果是不同线程请求,则在加锁线程解锁时重新竞争。
(3)PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP,检错锁,如果同一个线程请求同一个锁,则返回EDEADLK,否则与PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP类型动作相同。这样就保证当不允许多次加锁时不会出现最简单情况下的死锁。
(4)PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP,适应锁,动作最简单的锁类型,仅等待解锁后重新竞争。

加锁

阻塞加锁

  1. int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);

非阻塞加锁

  1. int pthread_mutex_trylock( pthread_mutex_t *mutex);

注:在锁已经被占据时返回 EBUSY 而不是挂起等待。

解锁

要求锁是lock状态,并且由加锁线程解锁

  1. int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex *mutex);

销毁

锁必需unlock状态,否则返回EBUSY

  1. int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);

死锁
产生

  1. 同一个互斥量加锁两次
  2. 两个互斥量相互等待

避免

  1. 控制加锁顺序即保证一致
  2. 先释放占有锁,sleep后重试pthread_mutex_trylock

读写锁