操作系统并发控制——使用互斥锁实现同步

本期主题:

操作系统中的并发控制,互斥锁


往期链接:
linux设备驱动中的并发
操作系统中的多线程问题------原子操作、自旋锁的底层实现


操作系统并发控制

  • [1. 问题描述](#1. 问题描述)
  • [2. 互斥锁来解决同步](#2. 互斥锁来解决同步)

1. 问题描述

典型的同步场景------ 生产者、消费者问题

  • 生产者:生产(任务)资源,放入队列中
  • 消费者:从队列中取出任务来执行

假设这么一个场景:

  1. 生产者任务负责打印 左括号,"("
  2. 消费者任务负责打印 右括号,")"
  3. 括号的深度可以变化,例如 3就是代表最多同时3个左括号
  4. 最终打印出来的括号要符合语法,这就需要 先生产再消费(即先打印左括号,再打印右括号)

2. 互斥锁来解决同步

对于生产者任务而言:

  1. 进程进来先拿锁
  2. 拿完锁,判断是否当前有n个左括号,有的话就不要再打印了,释放锁并retry,否则再打印然后释放锁

对于消费者任务而言:

  1. 进程进来先拿锁
  2. 拿完锁,判断现在左括号是否为0,为0就释放锁并retry,否则打印然后释放锁

看代码:

cpp 复制代码
#include "thread.h"
#include "thread-sync.h"

//count用来记录有几个左括号
int n, count = 0;
mutex_t lk = MUTEX_INIT();

void Tproduce() {
  while (1) {
retry:
    mutex_lock(&lk);
    if (count == n) {
      mutex_unlock(&lk);
      goto retry;
    }
    count++;
    printf("(");
    mutex_unlock(&lk);
  }
}

void Tconsume() {
  while (1) {
retry:
    mutex_lock(&lk);
    if (count == 0) {
      mutex_unlock(&lk);
      goto retry;
    }
    count--;
    printf(")");
    mutex_unlock(&lk);
  }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
  assert(argc == 2);
  n = atoi(argv[1]);
  setbuf(stdout, NULL);
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    create(Tproduce);
    create(Tconsume);
  }
}

运行结果:

利用工具来检查:

检查代码:

检查结果:

相关推荐
无限的鲜花4 小时前
反射(原创推荐)
java·开发语言
IT二叔4 小时前
Java项目部署-03-teamcity-cicd-docker镜像流水线方式部署
java·ci/cd·持续部署
yongche_shi4 小时前
ragas官方文档中文版(五十)
开发语言·python·ai·ragas·如何评估和改进 rag 应用
一路向北he4 小时前
字节钢铁军团--“提供情境,而非控制”
java·开发语言·前端
超级数据查看器5 小时前
超级数据查看器 v10.0 发布
java·大数据·数据库·sqlite·安卓
AI行业学习6 小时前
Notepad++ 官方下载 + 完整安装 + 全套优化配置(2026最新)
开发语言·人工智能·python·前端框架·html·notepad++
桌面运维家6 小时前
如何用半缓存云桌面将服务器硬盘容量扩展至本地终端?
运维·服务器·缓存
折哥的程序人生 · 物流技术专研6 小时前
《Java 100 天进阶之路》第50篇:阻塞队列与并发容器(2026版)
java·面试题·java进阶·blockingqueue·并发容器·集合源码·java100天进阶
ai_coder_ai6 小时前
编写自动化脚本,在自己后端服务中使用Open Api进行设备相关操作
java·运维·自动化
大圣编程6 小时前
Python中continue语句的用法是什么?
开发语言·前端·python