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
小猪快跑爱摄影几秒前
【AutoCad 2025】【C#】零基础教程(一)——Rider 构建 HELLO 插件
开发语言·c#
小年糕是糕手几秒前
【C++】内存管理(上)
java·开发语言·jvm·c++·算法·spring·servlet
shenzhenNBA2 分钟前
如何用python生成一定规则的序列号?
开发语言·python·sn·序列号
Qiuner3 分钟前
Spring Boot 机制五: Bean 生命周期与后置处理器(BeanPostProcessor)源码深度剖析
java·spring boot·后端
路边草随风3 分钟前
java实现发布flink yarn session模式作业
java·flink·yarn
沐知全栈开发5 分钟前
SQL CHECK约束的使用与优势
开发语言
qq_12498707535 分钟前
基于Spring Boot的阳光餐盘点餐系统(源码+论文+部署+安装)
java·vue.js·spring boot·后端·毕业设计
csbysj20206 分钟前
Highcharts 散点图
开发语言
程序员三明治6 分钟前
【Java基础】序列化到底是什么?有什么用?实现原理?
java·开发语言·后端·java基础·序列化·反序列化
Full Stack Developme7 分钟前
Java实现Word、Excel、PDF文件 在线预览
java·word·excel