Linux 다중 스레드 동기화 뮤텍스 Mutex에 대한 자세한 설명

Linux 시스템은 다중 작업의 동시 실행을 지원하는 운영 체제로, 동시에 여러 프로세스를 실행할 수 있어 시스템 활용도와 효율성이 향상됩니다. 그러나 프로세스에 여러 스레드가 있고 이러한 스레드가 일부 데이터나 리소스를 공유해야 하는 경우 데이터 불일치 또는 리소스 경쟁이 발생하여 시스템 오류나 예외가 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 세마포어, 조건 변수, 뮤텍스 등과 같은 일부 동기화 메커니즘을 사용해야 합니다. 그 중 뮤텍스는 비교적 간단하고 효과적인 동기화 메커니즘으로, 스레드가 공유 데이터나 리소스에 액세스할 때 이를 잠가서 다른 스레드가 동시에 액세스하지 못하도록 하여 스레드 안전성을 보장합니다. 이 기사에서는 뮤텍스의 초기화, 잠금, 잠금 해제 및 파괴를 포함하여 Linux 다중 스레드에서 뮤텍스를 동기화하는 방법을 자세히 설명합니다.

1. 초기화:

Linux에서 스레드의 뮤텍스 데이터 유형은 pthread_mutex_t입니다. 사용하기 전에 초기화해야 합니다.

정적으로 할당된 뮤텍스의 경우 PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER로 설정하거나 pthread_mutex_init를 호출할 수 있습니다.

동적으로 할당된 뮤텍스의 경우 메모리를 적용(malloc)한 후 pthread_mutex_init를 통해 초기화되며, 메모리를 해제(free)하기 전에 pthread_mutex_destroy를 호출해야 합니다.

프로토타입:

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

헤더 파일:

반환값: 성공하면 0을 반환하고, 오류가 발생하면 오류 번호를 반환합니다.

참고: 기본 속성을 사용하여 뮤텍스를 초기화하는 경우 attr을 NULL로 설정하면 됩니다. 다른 값은 나중에 설명하겠습니다.

2. 상호 배타적 운영:

공유 리소스에 액세스하려면 뮤텍스를 잠가야 합니다. 뮤텍스가 이미 잠겨 있으면 호출 스레드는 공유 리소스에 대한 액세스를 완료한 후 잠금을 해제해야 합니다. .

잠금 기능에 대해 이야기해 보겠습니다.

헤더 파일:

프로토타입:

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

반환값: 성공하면 0, 오류가 발생하면 오류 번호.

설명: trylock 함수에 대해 구체적으로 이야기해 보겠습니다. 이 함수는 비차단 호출 모드입니다. 즉, 뮤텍스가 잠겨 있지 않은 경우 trylock 함수는 뮤텍스를 잠그고 공유 리소스에 대한 액세스 권한을 얻습니다. 뮤텍스가 잠겨 있지 않으면 trylock 함수는 뮤텍스를 잠그고 공유 리소스에 대한 액세스 권한을 얻습니다. 독점은 잠겨 있으며 trylock 함수는 차단 및 대기하지 않고 직접 EBUSY를 반환하여 공유 리소스가 사용 중임을 나타냅니다.

해결 기능에 대해 다시 이야기해 보겠습니다.

헤더 파일:

프로토타입: int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

반환값: 성공하면 0, 오류가 발생하면 오류 번호.

3. 교착 상태:

교착 상태는 주로 여러 개의 종속 잠금이 있을 때 발생하며, 한 스레드가 다른 스레드와 반대 순서로 뮤텍스를 잠그려고 할 때 발생합니다. 뮤텍스를 사용할 때 교착 상태를 피하는 방법은 특히 주의해야 합니다.

일반적으로 말해서, 기록되지 않은 몇 가지 기본 원칙이 있습니다:

공유 리소스를 운영하기 전에 반드시 잠금을 획득하세요.

작업 완료 후 반드시 잠금을 해제해주세요

락이 여러개일 경우 획득순서가 ABC라면 해제순서도 ABC여야 합니다.

스레드는 오류를 반환할 때 획득한 잠금을 해제해야 합니다.

예:

으아악

이 문서에서는 뮤텍스의 초기화, 잠금, 잠금 해제 및 파괴를 포함하여 Linux 다중 스레드에서 뮤텍스를 동기화하는 방법을 자세히 설명합니다. 이 지식을 이해하고 숙달함으로써 우리는 뮤텍스를 더 잘 사용하여 여러 스레드 간의 동기화를 달성하고 시스템의 안정성과 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

위 내용은 Linux 다중 스레드 동기화 뮤텍스 Mutex에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!