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# 同步问题

# 线程同步

# 锁

用于限制多线程对共享资源的访问。

锁的原理实现

  • 中断关闭与开启。（只适用于单处理器情形）
  • 有read-modify-write功能的指令（例如test-and-set, compare-and-swap, etc）。

# 信号量（Semaphore）

PV操作。

生产者消费者模型

* mutex = 0
* fullBuffer = 0
* emptyBuffer = numBuffers.
* 注意P操作顺序很重要：必须先对Buffer进行P操作再对mutex进行P操作，防止死锁。
...

信号量比锁的功能更丰富，但是：

  • 有时使人迷惑，双重功能性（既可以作为锁，也可以作为限制条件）
  • 例如，在以上生产者消费者模型中，P的顺序很重要，但是这没有很明显地表现出来。

所以提出概念更清楚的方法：用Lock作为互斥的实现，用Condition Variables作为条件限制的实现。（Monitors）

# Monitor（Lock and Condition Variables)

  • Mutex Lock: m
  • Condition Variables: c
    • wait(c, m)
      1. 释放互斥锁m
      2. 在c的队列中，将此线程从running-queue转移到wait-queue
      3. 进入sleep状态。（等待其他线程的signal或者broadcast）
      4. 被唤醒后，重新拿回互斥锁m，函数结束。
    • signal(c)
      • 把c的wait-queue中的一个线程变成ready状态。通常在释放锁之前进行。
    • broadcast(c)
      • 将c的wait-queue中所有线程唤醒，清空wait-queue
    • 需要注意的是condition variables总是和mutex lock配合使用，mutex lock用来确保对condition variable的访问是同步的。

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