15、深入了解 POSIX 线程与嵌入式网络编程

深入了解 POSIX 线程与嵌入式网络编程

在多线程编程和嵌入式网络开发领域，POSIX 线程和网络套接字是非常重要的概念。下面将详细介绍 POSIX 线程的相关机制，以及嵌入式网络编程中套接字的使用。

一、POSIX 线程互斥锁优先级处理

在多线程环境中，当多个线程竞争共享资源时，会出现优先级反转的问题。为了解决这一问题，有两种常见的方法：
- 优先级继承（Priority Inheritance） ：当线程 1 等待互斥锁时，临时将线程 2 的优先级提升到与线程 1 相同。这样，线程 2 不会被优先级低于线程 1 的线程抢占。
- 优先级天花板（Priority Ceiling） ：当线程 2 获取互斥锁时，将其优先级提升到一个指定值，该值高于任何可能等待此互斥锁的任务的优先级。这种方法更高效，因为它消除了不必要的上下文切换。

POSIX 线程提供了可选属性，可将互斥锁的协议设置为优先级继承或优先级天花板，并设置优先级天花板的值。

二、条件变量通信

在多线程编程中，经常会出现一个线程需要通知另一个线程共享资源状态变化的情况。以两个线程共享一个队列为例，线程 1 读取队列，线程 2 写入队列。每个线程都需要对队列进行独占访问，因此使用互斥锁进行保护。

当线程 1 锁定互斥锁后检查队列是否有数据。如果有，线程 1 读取数据并解锁互斥锁；如果队列为空，线程 1 需要阻塞，直到线程 2 写入数据。线程 1 在阻塞前必须解锁互斥锁，否则线程 2 无法写入。但在线程 1 解锁互斥锁和阻塞之间存在一个时间间隙，在此期间线程 2 可能