Linux下的线程同步与互斥

Linux下线程同步方式：互斥锁、信号量、条件变量
一：线程
1.两个线程进行切换的时机

  当进程从内核态返回用户态的时候，操作系统会自动检测是否要进行线程切换。
   root在操作系统态时拥有最高权限，但是不能让root去运行用户代码，操作系统认为用户代码是不安全的。
   在调用接口时，因为接口是操作系统提供的，所以就要切换用户态为内核态方可调用接口。（权限必须切换到内核态）。

二：访问临界资源
在访问临界资源时，一定要保证访问临界资源的原子性。
保证共享资源数据操作的完整性，任何时间只能有一个线程访问临界资源。
互斥锁（mutex）：完成互斥功能
　　锁机制是同一时刻只允许一个线程执行一个关键部分的代码。
线程必须先获得互斥锁才能访问临界资源，访问该临界资源后释放该锁，如果无法获得锁线程就会一直等待直到获得锁为止。
互斥锁的使用：
创建—加锁—解锁 要明白什么时候加锁，什么时候解锁。
互斥锁也是一种临界资源，所以加锁和解锁也是原子的（既然互斥锁是用来保护临界资源的原子性，在保护别人安全下一定要先保证自己是安全的）。
某种程度上来说互斥锁相当于二元信号量，只不过二元信号量是用于进程的，互斥锁是用于线程的。

1. 初始化锁
　　int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,const pthread_mutex_attr_t *mutexattr);
   其中参数 mutexattr 用于指定锁的属性（见下），如果为NULL则使用缺省属性。
   互斥锁的属性在创建锁的时候指定，在LinuxThreads实现中仅有一个锁类型属性，不同的锁类型在试图对一个已经被锁定的互斥锁加锁时表现不同。当前有四个值可供选择：
   （1）PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP，这是缺省值，也就是普通锁。当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个等待队列，并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。
   （2）PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP，嵌套锁，允许同一个线程对同一个锁成功获得多次，并通过多次unlock解锁。如果是不同线程请求，则在加锁线程解锁时重新竞争。
   （3）PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP，检错锁，如果同一个线程请求同一个锁，则返回EDEADLK，否则与PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP类型动作相同。这样就保证当不允许多次加锁时不会出现最简单情况下的死锁。
   （4）PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP，适应锁，动作最简单的锁类型，仅等待解锁后重新竞争。

 2. 阻塞加锁
　　int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);
 3. 非阻塞加锁
   int pthread_mutex_trylock( pthread_mutex_t *mutex);
   该函数语义与 pthread_mutex_lock() 类似，不同的是在锁已经被占据时返回 EBUSY 而不是挂起等待。
 4. 解锁（要求锁是lock状态,并且由加锁线程解锁）
　　int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex *mutex);
 5. 销毁锁（此时锁必需unlock状态,否则返回EBUSY）
　　int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);