Es gibt verschiedene Arten von Linux-Thread-Sperren

Es gibt drei Haupttypen von Linux-Thread-Sperren: 1. Mutex-Sperre, die einfach zu implementieren ist und verwendet werden kann, um den sich gegenseitig ausschließenden Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen zu steuern und zu verhindern, dass mehrere Threads gleichzeitig auf denselben Code oder dieselben Daten zugreifen 2. Spin-Sperre, die einfach implementiert ist und für Situationen geeignet ist, in denen der kritische Abschnitt sehr kurz ist und kein Prozesskontextwechsel durchgeführt wird, sodass die Parallelitätsleistung von Multiprozessorsystemen verbessert werden kann. 3. Lese-/Schreibsperre , geeignet für Szenarien, in denen mehr gelesen und weniger geschrieben wird, und kann die Parallelitätsleistung von Multiprozessorsystemen verbessern.

Das Betriebssystem dieses Tutorials: Linux5.18.14-System, Dell G3-Computer.

Unter Linux umfassen Thread-Sperren hauptsächlich die folgenden Typen:

1. Mutex-Sperre (Mutex)

- Vorteile: Einfach zu implementieren, kann zur Steuerung des sich gegenseitig ausschließenden Zugriffs auf gemeinsam genutzte Ressourcen verwendet werden. Es verhindert, dass mehrere Threads gleichzeitig auf denselben Code oder dieselben Daten zugreifen.

- Nachteile: Das Sperren und Entsperren erfordert Systemaufwand und kann leicht zu Problemen wie Deadlock und Hunger führen.

- Verwendung: Initialisieren Sie die Sperre über die Funktion pthread_mutex_init, verwenden Sie die Funktion pthread_mutex_lock, um die Sperre zu erhalten, bevor Sie auf die gemeinsam genutzte Ressource zugreifen, und verwenden Sie die Funktion pthread_mutex_unlock, um die Sperre aufzuheben, nachdem der Zugriff abgeschlossen ist.

2. Spinlock (Spinlock)

- Vorteile: Einfach zu implementieren, geeignet für Situationen, in denen der kritische Abschnitt sehr kurz ist und keine Prozesskontextumschaltung durchführt, sodass die Parallelität von verbessert werden kann Leistung von Multiprozessorsystemen.

- Nachteile: Es kann nicht verhindern, dass der Prozess in den Ruhezustand wechselt, und belegt möglicherweise weiterhin CPU-Ressourcen, was zu einer Verringerung der Systemeffizienz führt.

- Verwendung: Initialisieren Sie die Sperre über die Funktion pthread_spin_init, verwenden Sie die Funktion pthread_spin_lock, um die Sperre zu erhalten, bevor Sie auf die gemeinsam genutzte Ressource zugreifen (wenn die Sperre von anderen Threads erworben wurde, wird der aktuelle Thread blockiert) und verwenden Sie die Die Funktion pthread_spin_unlock gibt die Sperre frei, nachdem der Zugriff abgeschlossen ist.

3. Lese-Schreiber-Sperre (Leser-Schreiber-Sperre)

- Vorteile: Es eignet sich für Szenarien mit mehr Lese- und weniger Schreibvorgängen und kann die Parallelitätsleistung von Multiprozessorsystemen verbessern.

- Nachteile: Die Implementierung ist relativ komplex und kann leicht zu Prioritätsumkehr- und Hungerproblemen führen, was zu Race Conditions zwischen Threads und anderen Problemen führen kann.

- Verwendung: Initialisieren Sie die Sperre über die Funktion pthread_rwlock_init, bevor Sie auf die gemeinsam genutzte Ressource zugreifen. Sie können die Funktion pthread_rwlock_rdlock verwenden, um die Lesesperre zu erhalten (mehrere Threads können die Lesesperre gleichzeitig halten). pthread_rwlock_wrlock, um die Schreibsperre zu erhalten

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