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
天若有情67316 分钟前
Java Swing 实战:从零打造经典黄金矿工游戏
java·后端·游戏·黄金矿工·swin
etsuyou44 分钟前
js前端this指向规则
开发语言·前端·javascript
lichong95144 分钟前
Android studio 修改包名
android·java·前端·ide·android studio·大前端·大前端++
shizhenshide1 小时前
为什么有时候 reCAPTCHA 通过率偏低,常见原因有哪些
开发语言·php·验证码·captcha·recaptcha·ezcaptcha
lichong9511 小时前
Git 检出到HEAD 再修改提交commit 会消失解决方案
java·前端·git·python·github·大前端·大前端++
@yanyu6661 小时前
Tomcat安装与HTML响应实战
java·tomcat·html
mit6.8241 小时前
[Agent可视化] 配置系统 | 实现AI模型切换 | 热重载机制 | fsnotify库(go)
开发语言·人工智能·golang
友友马1 小时前
『 QT 』QT控件属性全解析 (一)
开发语言·前端·qt
小白学大数据2 小时前
实战:Python爬虫如何模拟登录与维持会话状态
开发语言·爬虫·python
迎風吹頭髮2 小时前
Linux内核架构浅谈49-Linux per-CPU页面缓存:热页与冷页的管理与调度优化
linux·缓存·架构