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:
- 生产者任务负责打印 左括号,"("
- 消费者任务负责打印 右括号,")"
- 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
- 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:
- 进程进来先拿锁
- 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:
- 进程进来先拿锁
- 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
#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:
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检查代码:
检查结果: