Linux系统编程——读写锁

    xiaoxiao2021-04-15  70

    读写锁 (rwlock)功能特点简介:

    读写锁实际是一种特殊的自旋锁,它把对共享资源的访问者划分成读者和写者,读者只对共享资源进行读访问,写者则需要对共享资源进行写操作。这种锁相对于自旋锁而言,能提高并发性,因为在多处理器系统中,它允许同时有多个读者来访问共享资源,最大可能的读者数为实际的逻辑CPU数。写者是排他性的,一个读写锁同时只能有一个写者或多个读者(与CPU数相关),但不能同时既有读者又有写者。

    在读写锁保持期间也是抢占失效的。

    如果读写锁当前没有读者,也没有写者,那么写者可以立刻获得读写锁,否则它必须自旋在那里,直到没有任何写者或读者。如果读写锁没有写者,那么读者可以立即获得该读写锁,否则读者必须自旋在那里,直到写者释放该读写锁。

    1. 特性:

    一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁, 但是可以有多个线程同时占有读模式的读写锁. 正是因为这个特性,

    当读写锁是写加锁状态时, 在这个锁被解锁之前, 所有试图对这个锁加锁的线程都会被阻塞.

    当读写锁在读加锁状态时, 所有试图以读模式对它进行加锁的线程都可以得到访问权, 但是如果线程希望以写模式对此锁进行加锁, 它必须直到所有的线程释放锁.

    通常, 当读写锁处于读模式锁住状态时, 如果有另外线程试图以写模式加锁, 读写锁通常会阻塞随后的读模式锁请求, 这样可以避免读模式锁长期占用, 而等待的写模式锁请求长期阻塞.

    2. 适用性:

    读写锁适合于对数据结构的读次数比写次数多得多的情况. 因为, 读模式锁定时可以共享, 以写模式锁住时意味着独占, 所以读写锁又叫共享-独占锁

    代码实现:

    /* 名称:读写锁 编写:sun_tw 日期:2017/04/13 */ #include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> int counter;//全局变量 pthread_rwlock_t rwlock; /*3个线程不定时写同一个全局资源 5个线程不定时读同一个全局资源*/ void *th_write(void* arg) { int t,i=(int)arg; while(1) { pthread_rwlock_wrlock(&rwlock); t=counter; usleep(1000); printf("======write%d:%lu:counter=%d\n",i,pthread_self(),++counter); pthread_rwlock_unlock(&rwlock); usleep(1000); } return NULL; } void *th_read(void* arg) { int i=(int)arg; while(1) { pthread_rwlock_rdlock(&rwlock); printf("------read%d:%lu:counter=%d\n",i,pthread_self(),counter); pthread_rwlock_unlock(&rwlock); usleep(2000); } return NULL; } int main() { int i; pthread_t tid[8]; pthread_rwlock_init(&rwlock,NULL); for(i=0;i<3;i++) pthread_create(&tid[i],NULL,th_write,(void*)i); for(i=0;i<5;i++) pthread_create(&tid[i+3],NULL,th_read,(void*)i); for(i=0;i<8;i++) pthread_join(tid[i],NULL); pthread_rwlock_destroy(&rwlock); return 0; }代码运行结果: ------read3:3025124160:counter=0 ------read2:3033516864:counter=0 ------read4:3016731456:counter=0 ------read1:3041909568:counter=0 ------read0:3050302272:counter=0 ======write2:3058694976:counter=1 ======write1:3067087680:counter=2 ======write0:3075480384:counter=3 ======write2:3058694976:counter=4 ======write1:3067087680:counter=5 ======write0:3075480384:counter=6
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