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
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
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);
非阻塞加锁
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
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex *mutex);
销毁
锁必需unlock状态,否则返回EBUSY
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);
死锁
产生
- 同一个互斥量加锁两次
- 两个互斥量相互等待
避免
- 控制加锁顺序即保证一致
- 先释放占有锁,sleep后重试pthread_mutex_trylock
读写锁