线程的共享互斥

本文介绍了线程的共享互斥概念,即确保一个实例的某些方法在同一时刻只能被一个线程执行。通过使用synchronized关键字可以实现这一目标,文章还详细解释了synchronized的不同用法。

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所谓的线程的共享互斥:就是指一个实例的一些方法在同一时刻,只能被一个线程执行。


实现方式如下:

最简单的办法是将方法加上synchronized关键字,这样,这个实例所有加了synchronized的方法在同一时间就只能被一个线程访问了。当方法结束后,锁释放。

当锁释放后,那些因为锁定而不得其门的多个线程便开始抢夺锁定,一定会有一个线程获得锁定。


补充说明:锁定和监视

线程共享互斥的架构称为“监视”,而获取锁定有时也成为“持有监视”。


synchronized阻挡两种写法:

1 synchronized实例方法和synchronized阻挡

如下图:两种写法有异曲同工之妙。



2 synchronized类方法和synchronized阻挡

如下图:两种写法有异曲同工之妙。(synchronized类方法和synchronized实例方法一样,有限制同一时间只能让一个线程执行,但是写法和synchronized实例方法不太一样。)



一个内核线程与一个用户线程共享互斥锁的案例如下: ```c #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/kthread.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/mutex.h> #include <linux/sched.h> static struct task_struct *kthread; static struct mutex my_mutex; static int my_kthread_fn(void *data) { while (!kthread_should_stop()) { mutex_lock(&my_mutex); printk(KERN_INFO "Kernel thread acquired mutex lock\n"); msleep(1000); mutex_unlock(&my_mutex); printk(KERN_INFO "Kernel thread released mutex lock\n"); msleep(1000); } return 0; } static int my_thread_fn(void *data) { while (1) { mutex_lock(&my_mutex); printk(KERN_INFO "User thread acquired mutex lock\n"); msleep(1000); mutex_unlock(&my_mutex); printk(KERN_INFO "User thread released mutex lock\n"); msleep(1000); } return 0; } static int __init my_init(void) { mutex_init(&my_mutex); kthread = kthread_create(my_kthread_fn, NULL, "my_kthread"); wake_up_process(kthread); kthread_run(my_thread_fn, NULL, "my_thread"); return 0; } static void __exit my_exit(void) { kthread_stop(kthread); mutex_destroy(&my_mutex); } module_init(my_init); module_exit(my_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("Your Name"); MODULE_DESCRIPTION("A simple example Linux module."); MODULE_VERSION("0.01"); ``` 这个例子中,我们创建了一个内核线程和一个用户线程,它们共享同一个互斥锁my_mutex。内核线程每隔1秒钟获取锁并释放锁,用户线程也每隔1秒钟获取锁并释放锁。由于内核线程和用户线程共享同一个互斥锁,因此它们之间会进行互斥访问,即同一时刻只有一个线程能够获取到锁,另一个线程需要等待。 在这个例子中,内核线程通过`mutex_lock`函数获取互斥锁,而用户线程通过`pthread_mutex_lock`函数获取互斥锁。两个函数的使用方式类似,但是内核线程使用的是Linux内核提供的互斥锁,而用户线程使用的是POSIX标准的互斥锁。当一个线程获取到锁后,另一个线程需要等待,直到锁被释放。这样就保证了内核线程和用户线程之间的互斥访问。
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