《深入理解计算机系统》读书笔记8--- 并发编程2

接下来的内容主要就是线程的安全性问题，分别为线程同步错误，死锁和竞争。

参考了文章：http://www.cnblogs.com/Jessy/p/3540724.html

（1）同步错误

不同的线程对于共享变量的同时操作，使得最终结果出错。

一个简单的栗子，计数。

各个线程每完成一个任务，就对完成任务数+1.

到某一时刻，完成任务数累积到了5，这个时候A线程完成了任务，对任务数加1，但是这个操作是需要时间的嘛，

假若就在A还没有将任务数改为6的时候，B也完成了任务，那么B就会去取得任务数的值5，对它加1。

然后A将任务数更新为6，B也会将任务数更新为6。而实际上完成任务数是7了。

解决办法——控制对于大家都能访问的共享变量，同一时刻只能一个线程对其进行操作。

刚刚那个栗子，假若A对任务数读取的时候，其他线程就不能读取了，这样就不会出现同步出错。

具体实现——信号量（semaphore）

信号量sem是一个特殊的变量，对于它有P，V两种操作。

具体见书P668。

而对于提供互斥为目的的二元信号量，又叫作互斥锁（mutex）

那么每次操作共享变量的时候对其加锁，再解锁，便可以避免同步错误。

vlolatile int cnt =  0;

sem_t mutex;

Sem_init(&mutex, 0, 1);

{

P(&mutex)；

cnt++;

V(&mutex);

}

（2）竞争

当一个程序的正确性依赖于一个线程要在另一个线程到达y点之前到达它的控制流中的x点时，就会发生竞争。

为了消除竞争，可以动态地为每个整数ID分配一个独立的块，并且传递给线程运行函数一个指向这个块的指针。

（3）死锁

死锁的概念参考这个帖子，里面对于死锁的必要条件，写的很好。

http://www.cnblogs.com/Jessy/p/3540724.html

互斥条件：

（1）一个资源每次只能被一个进程使用。 .

（2） 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

（3） 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。

（4） 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

解决办法：

针对二元信号量实现互斥。

如果对于程序中每对互斥锁（s，t），给所有的锁分配一个全序，每个线程按照这个顺序来请求锁，并按照逆序来释放，那么这个程序就是无死锁的。