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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。而在Linux系統(tǒng)中，鎖機(jī)制是非常重要的一個(gè)組成部分。簡(jiǎn)單來(lái)講，鎖機(jī)制是為了解決多線程或進(jìn)程并發(fā)訪問(wèn)同一個(gè)資源時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，如競(jìng)態(tài)條件、死鎖等。本文將深入介紹Linux中常見(jiàn)的鎖類型，包括互斥鎖、讀寫鎖、自旋鎖、信號(hào)量等。
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一、互斥鎖
互斥鎖也稱為排它鎖，它是保證同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程訪問(wèn)共享資源的一種鎖機(jī)制。在Linux中，互斥鎖通過(guò)mutex結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)。線程在訪問(wèn)臨界區(qū)之前先請(qǐng)求互斥鎖，如果互斥鎖被占用了，該線程就會(huì)被阻塞。只有當(dāng)占用互斥鎖的線程釋放鎖之后，其他線程才能獲得互斥鎖進(jìn)行訪問(wèn)。
二、讀寫鎖
讀寫鎖是為了解決讀操作與寫操作之間的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題而設(shè)計(jì)的一種鎖機(jī)制。讀寫鎖允許多個(gè)線程同時(shí)讀取一個(gè)共享資源，但是只允許一個(gè)線程進(jìn)行寫操作。在Linux中，讀寫鎖通過(guò)rwlock結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)。當(dāng)有線程寫共享資源時(shí)，所有的讀操作都必須等待寫操作完成后才能繼續(xù)執(zhí)行。
三、自旋鎖
自旋鎖是一種忙等鎖，它在等待鎖的過(guò)程中不會(huì)睡眠，而是一直循環(huán)檢測(cè)鎖是否可以被獲取。當(dāng)鎖被釋放后，正在等待鎖的線程就能夠立即獲取它。在Linux中，自旋鎖通過(guò)spinlock結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)。自旋鎖適合用在鎖的持有時(shí)間比較短的情況下，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的自旋會(huì)占用CPU資源。
四、信號(hào)量
信號(hào)量是一種計(jì)數(shù)器，用于控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)共享資源的訪問(wèn)。一般情況下，信號(hào)量被分為兩類：二值信號(hào)量和計(jì)數(shù)信號(hào)量。二值信號(hào)量只有0和1兩種狀態(tài)，常常用于互斥訪問(wèn)共享資源；而計(jì)數(shù)信號(hào)量可以有多個(gè)狀態(tài)，常常用于控制并發(fā)訪問(wèn)共享資源的數(shù)量。在Linux中，信號(hào)量通過(guò)semaphore結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)。
本文介紹了Linux中的四種鎖類型：互斥鎖、讀寫鎖、自旋鎖、信號(hào)量。這些鎖類型各自有不同的應(yīng)用場(chǎng)景，需要在實(shí)際使用中靈活選擇。熟練掌握這些鎖的應(yīng)用方法，能夠有效地保障多線程程序的穩(wěn)定運(yùn)行，避免線程之間的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。
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常用的有
互斥量(mutex)
讀寫鎖
條件變量
信號(hào)量豎饑
文胡罩件互余做返斥
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