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Linux系统互斥锁的实现原理

互斥锁(Mutex)是在原子操作API的基础上实现的信号量行为。互斥锁不能进行递归锁定或解锁,能用于交互上下文但是不能用于中断上下文,同一时间只能有一个任务持有互斥锁,而且只有这个任务可以对互斥锁进行解锁。喜下面良许教程网为大家分享一下Linux系统互斥锁的实现原理。

Linux系统互斥锁的实现原理

引言

互斥锁大都会使用,但是要了解其原理就要花费一番功夫了。尽管我们说互斥锁是用来保护一个临界区,实际上保护的是临界区中被操纵的数据。

互斥锁还是分为三类:快速互斥锁/递归互斥锁/检测互斥锁

futex

要想了解互斥锁的内部实现,先来了解一下futex(fast Userspace mutexes)的作用。

内核态和用户态的混合机制。

还没有futex的时候,内核是如何维护同步与互斥的呢?系统内核维护一个对象,这个对象对所有进程可见,这个对象是用来管理互斥锁并且通知阻塞的进程。如果进程A要进入临界区,先去内核查看这个对象,有没有别的进程在占用这个临界区,出临界区的时候,也去内核查看这个对象,有没有别的进程在等待进入临界区。

互斥锁

1、互斥锁的结构?

在futex的基础上用的内存共享变量来实现的。

2、不能锁住的时候,是如何进入休眠,又如何等待被唤醒的呢?

进入锁的时候就会区检查那个共享变量,如果不能获取锁,就会通过futex系统调用进入休眠。如果有人释放锁,就会通过futex来唤醒。

3、互斥锁的属性?

指定锁的适用范围。

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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