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
励志不掉头发的内向程序员1 分钟前
【从零写一个CAD 02】画完第一条线之后:实体容器、Esc 取消,和按了没反应的键盘
开发语言·c++·qt·学习·系统架构
步行cgn10 分钟前
Spring 负责注入的注解详解
java·sql·spring
摇滚侠11 分钟前
《On Java 中文版 基础卷》阅读笔记 安装 Java 和本书示例 02
java·开发语言·笔记
FfHUCisI22 分钟前
sync.Once 与 sync.Cond 源码与并发控制陷阱
服务器·开发语言·后端·golang
阿钱真强道26 分钟前
21 嵌入式操作系统 | JSON 与 json-c:生成与解析
c语言·开发语言·json·json-c
j7~27 分钟前
【Python】(篇六)《基础语法(函数、列表和元组、字典、文件)》---详解
开发语言·python·文件·函数·字典·编程学习·元组与列表
许彰午36 分钟前
53-审计三表
java·低代码·架构
重生之小比特39 分钟前
【C++进阶】红黑树的实现
java·开发语言·c++
纪念 22940 分钟前
C++算法(一)
开发语言·c++·算法
程序猿乐锅1 小时前
【黑马点评 | 第九篇】秒杀优化-异步实现
java·spring boot·redis·后端·spring·中间件·mybatis