天天看点

线程与信号,线程与锁

线程内相互排斥快的原因:

    线程的全部资源都在线程空间内。寻址仅仅在本线程内部

    进程的消息队列和共享内存会被线程採用==>共享内存最大长处:独立于全部进程

    当程序出错时。共享内存会中的数据会保存在内存中。重新启动后会恢复执行状态。

    消息队列:独立进程和线程,消息必定会被接收而且会被处理(除非是流水线

    作业式)自己能够返回。

接收到消息的线程和进程挨个运行受到消息的处理程序

    多任务优势:同一时候执行内核处理——单核分时处理

    线程的生命不独立

进程比线程慢的原因:

    1)进程空间独立。须要内核作为中转

    2)线程在同一进程空间内,寻址内存连续,全部资源在同一进程区间

CUP内核使用率超过100%的原因:

    多核处理。每一个CPU的使用率相加则使用率超过100%

线程同步:相互排斥

相互排斥量的种类:

    相互排斥量 = 线程锁 = mutex

    线程锁,读写锁,自旋锁,条件变量 <==> 线程同步的方式

    @线程锁子类:1)普通锁 2)默认锁 3)快速锁 4)错误校验锁 5)回环锁

     锁用来异步

     int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

     int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

     int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

     若已经堵塞的条件下调用pthread_mutex_trylock。则会失败,不能锁住相互排斥量

     返回EBUSY。调用该函数防止死锁。

    @线程锁堆的初始化

     有锁就有线程。锁是为线程准备的。

     若不初始化。则锁为上锁状态,无法使用。

     int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

     int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,

                            const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

     pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

     初始化的两种方式:

     1)动态:int pthread_mutex_init

     2)静态:pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

     若初始化为默认属性,则attr置值为NULL;

     若对静态分配相互排斥量,则把它置为常量PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER

    @线程锁的使用:先加锁。再使用,再解锁。

    @以前拥有锁的人解锁后不sleep的情况下再次拥有锁的机会更大;若解锁后睡眠,

     则再次抢到锁的机会就均匀了。

     有sleep时,延长了持锁人持锁的时间。本质上是别的线程有了等待的时机。

     导致持锁人解锁之后再次持锁的时间变短了。

    @10秒内检測是否死锁:

     gdb中bt參数查看栈帧,查看方法:

     1)查看进程号 a) gdb attach id(进程号)

                   b) gdb -pid=id(进程号)

     2)bt查看栈帧

     3)查看进程栈帧局部变量的值

                       info threads

     4)切换进程       thread Id(进程号)

     5)查看栈空间     bt full

     6)退出进程调试   detach

     7)退出gdb        q

    @一般说的线程锁是指默认锁,仅仅能加锁一次。回环锁为特殊的线程锁。

     能够多次加锁,一般用不到。

    @自旋锁的属性

     自旋锁:假设自旋锁已经被别的运行单元保持,调用者就一直循环查看是否该

     自旋锁的保持已经释放了锁,“自旋”就是循环查看的意思。

    @回环锁能够多次加锁,每加一次计数器加一。减锁使用时。每减一次计数器减一

    @1)尽量避免多锁穿插使用

     2)降低锁的分支

     3)线程锁必须在全部函数使用之前声明。相当于全局变量

     4)全局变量实现相互排斥,不能代替锁。全局变量不是原子的尽量不要用全局变量

        替代锁

    @尽可能缩短临界区的长度,避免第二次加锁导致程序被挂起(死锁)

     而不能异步相互排斥串行

    @加锁的目的就是实现异步相互排斥串行

    @不用锁的方法:将资源扩展,使相互排斥的对象变多。

如:10个线程相应10个资源。

信号量、消息队列和共享内存的差别:

    @信号量、消息队列是调用系统调用完毕,

    @共享内存仅仅是在申请时调用系统调用。之后都在自己的进程区间内

     通过指针进行操作。效率比較高。