互斥锁与条件变量

最近复习汤小丹的《计算机操作系统》（西安电子科技大学出版社，第三版）进程、线程同步章节时，发现一个疑问。

在讲进程同步时，提到了两类方法：信号量机制和管程机制。信号量机制又包括四种：①整型信号量；②记录型信号量；③AND型信号量；④信号量集。如果采用整型信号量或记录型信号量，则在共享多个资源时，可能出现进程死锁的情况，因此才引入了AND型信号量。进程死锁情况如下图：

在讲线程同步和通信时，提到了三类方法：互斥锁、条件变量和信号量。而且提到只用互斥锁mutex会引起死锁，因而引入了条件变量。但是没有想明白，如果只用mutex实现线程互斥，会出现上图所示的线程死锁的情况的话，引入条件变量就能够解决了吗？答案是不能。通过查看《POSIX多线程程序设计》才明白，此处的指的线程死锁的情况，不是上述的共享多个临界资源的场景，而是共享一个临界资源出现死锁的场景。摘录的描述如下：当一个线程互斥的访问共享状态时，它可能发现在其他线程改变状态之前它什么也做不了。状态可能是对的和一致的，即没有破坏变量，但是线程就是对当前状态不感兴趣。例如，一个处理队列的线程发现队列为空时，它只能等待，直到有一个节点被添加进队列中。例如，共享数据由一个互斥量保护。线程必须锁住互斥量来判定队列的当前状态，如判定队列是否为空。线程在等待之前必须释放锁（否则其他线程就不可能插入数据），然后等待队列状态的变化。例如，线程可以通过某种方式阻塞自己，以便插入线程能够找到它的ID并唤醒它。但这里有一个问题，即线程是运行于解锁和阻塞之间。因此解锁和阻塞操作必须是原子性的。

参考：

http://bbs.chinaunix.net/forum.php?mod=viewthread&tid=3642401

http://bbs.chinaunix.net/forum.php?mod=viewthread&tid=3642403

http://bbs.chinaunix.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1956753