210221阶段三线程、信号量、互斥锁

本文详细介绍了CPU时间片轮转、进程切换的开销、线程函数库pthread_create、线程同步的信号量和互斥量,并通过生产者消费者模型进行了实例说明。重点讲解了信号量sem_init、sem_wait和sem_post函数的使用,以及互斥量在多线程环境中的应用。

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一、学习的知识点

PCB结构体包含进程所有信息 有PID 时间片等等
时间片是CPU分配给进程运行的单位时间。

CPU时间片轮转

在这里插入图片描述

进程切换开销大吗

进程切换需要保存进程运行信息,进程数量越多,开销越大

线程函数库

头文件 <pthread.h> 编译带线程函数库的程序时要加 -lpthread

pthread_create函数

  • 功能:创建一个新的线程
  • 原型:int pthread_create(pthread_t *thread,
    pthread_attr_t attr,
    void
    (start_routine)(void),
    void *arg);
  • 参数:
    • thread:新线程创建成功后,保存新线程的标识符
    • attr:设置线程的属性,直接传NULL即可
    • start_routine: 是个函数地址,线程启动后要执行的函数
    • arg:传给线程启动函数的参数
  • 调用成功时返回值是“0”,如果失败则返回一个错误。

线程同步

信号量

头文件 <semaphore.h>
信号量对象用sem_t表示

sem_init函数
  • 功能:创建一个信号量
  • 原型:int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned value);
  • 参数:
    • sem: 要进行初始化的信号量对象
    • pshared:控制着信号量的类型,如果值为0,表示它是当前进程的局部信号量;否则,其他进程就能够共享这个信号量
    • value:赋给信号量对象的一个整数类型的初始值
  • 调用成功时 返回 0;
sem_wait函数
  • 功能:从信号量的值减去一个“1”,但它永远会先等待该信号量为一个非零值才开始做减法
  • 原型:int sem_wait(sem_t *sem);
  • 参数:
    • sem: 初始化的信号量对象的指针作为参数,用来改变该对象的值
  • 调用成功时 返回 0;
sem_post函数
  • 功能:给信号量的值加上一个“1”
  • 原型:int sem_post(sem_t *sem);
  • 参数:
    • sem: 初始化的信号量对象的指针作为参数,用来改变该对象的值
  • 调用成功时 返回 0;

互斥量

每次只允许一个线程去访问它

生产者消费者模型

生产者
  1. sem——wait();
    //做蛋糕
    pthread_mutex_lock();
    g_count+1;
    pthread_mutex_unlock();
  2. sem_post();
消费者
  1. sem_wait()
    pthread_mutex_lock
    g_count-1
    pthread_mutex_unlock

二、上课没有听懂或者没有理解的地方

三、当天学习的收获

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