Linux如何實現(xiàn)進程間同步
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##互斥量mutex
我們已經(jīng)知道了互斥量可以用于在線程間同步，但實際上，互斥量也可以用于進程間的同步。為了達到這一目的，可以在pthread_mutex_init初始化之前，修改其屬性為進程間共享。mutex的屬性修改函數(shù)主要有以下幾個：
主要應用函數(shù)：
pthread_mutexattr_t mattr 類型： 用于定義互斥量的屬性 pthread_mutexattr_init函數(shù)：初始化一個mutex屬性對象 pthread_mutexattr_destroy函數(shù)：銷毀mutex屬性對象 (而非銷毀鎖) pthread_mutexattr_setpshared函數(shù)：修改mutex屬性。
int pthread_mutexattr_setpshared(pthread_mutexattr_t *attr, int pshared);
我們重點看第二個參數(shù)：pshared，它有以下兩個取值：
線程鎖：PTHREAD_PROCESS_PRIVATE (mutex的默認屬性即為線程鎖，進程間私有)
進程鎖：PTHREAD_PROCESS_SHARED
要想實現(xiàn)進程間同步，需要將mutex的屬性改為PTHREAD_PROCESS_SHARED。
#include#include #include #include #include #include #include #include struct mt { int num; pthread_mutex_t mutex; pthread_mutexattr_t mutexattr;};int main(void){ int i; struct mt *mm; pid_t pid; mm = mmap(NULL, sizeof(*mm), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANON, -1, 0); memset(mm, 0, sizeof(*mm)); pthread_mutexattr_init(&mm->mutexattr); //初始化mutex屬性對象 pthread_mutexattr_setpshared(&mm->mutexattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED); //修改屬性為進程間共享 pthread_mutex_init(&mm->mutex, &mm->mutexattr); //初始化一把mutex瑣 pid = fork(); if (pid == 0) { for (i = 0; i < 10; i++) { sleep(1); pthread_mutex_lock(&mm->mutex); (mm->num)++; pthread_mutex_unlock(&mm->mutex); printf("-child----------num++ %d\n", mm->num); } } else if (pid > 0) { for ( i = 0; i < 10; i++) { sleep(1); pthread_mutex_lock(&mm->mutex); mm->num += 2; pthread_mutex_unlock(&mm->mutex); printf("-------parent---num+=2 %d\n", mm->num); } wait(NULL); } pthread_mutexattr_destroy(&mm->mutexattr); //銷毀mutex屬性對象 pthread_mutex_destroy(&mm->mutex); //銷毀mutex munmap(mm,sizeof(*mm)); //釋放映射區(qū) return 0;}
##文件鎖
顧名思義，就是通過文件實現(xiàn)鎖機制。具體來講，是通過借助 fcntl函數(shù)來實現(xiàn)鎖機制。當操作文件的進程沒有獲得鎖時，雖然可以打開文件，但無法對文件執(zhí)行執(zhí)行read、write操作。
###fcntl函數(shù)：
函數(shù)原型： int fcntl(int fd, int cmd, ... / arg / );
函數(shù)作用： 獲取、設置文件訪問控制屬性。
參數(shù)介紹： 參數(shù)cmd有以下取值： F_SETLK (struct flock )設置文件鎖(trylock) F_SETLKW (struct flock ) 設置文件鎖(lock)W --> wait F_GETLK (struct flock *)獲取文件鎖 數(shù)據(jù)類型flock原型如下： struct flock { ... short l_type; 鎖的類型：F_RDLCK 、F_WRLCK 、F_UNLCK short l_whence; 偏移位置：SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END off_t l_start; 起始偏移：1000 off_t l_len; 長度：0表示整個文件加鎖 pid_t l_pid; 持有該鎖的進程ID：(F_GETLK only) ... };
###進程間文件鎖示例
多個進程對加鎖文件進行訪問：
#include#include #include #include #include #include void sys_err(char *str) { perror(str); exit(1); }int main(int argc, char *argv[]) { int fd; struct flock f_lock; if (argc < 2) { printf("./a.out filename\n"); exit(1); } if ((fd = open(argv[1], O_RDWR)) < 0) sys_err("open"); f_lock.l_type = F_WRLCK; /*選用寫瑣*/// f_lock.l_type = F_RDLCK; /*選用讀瑣*/ f_lock.l_whence = SEEK_SET; f_lock.l_start = 0; f_lock.l_len = 0; /* 0表示整個文件加鎖 */ fcntl(fd, F_SETLKW, &f_lock); printf("get flock\n"); sleep(10); f_lock.l_type = F_UNLCK; fcntl(fd, F_SETLKW, &f_lock); printf("un flock\n"); close(fd); return 0; }
文件鎖類似于讀寫鎖，依然遵循“讀共享、寫獨占”特性。但是，如果進程不加鎖直接操作文件，依然可訪問成功，但數(shù)據(jù)勢必會出現(xiàn)混亂。
既然文件鎖可用應用在進程中，那在多線程中，可以使用文件鎖嗎?
答案是不行的。因為多線程間共享文件描述符，而給文件加鎖，是通過修改文件描述符所指向的文件結構體中的成員變量來實現(xiàn)的。因此，多線程中無法使用文件鎖。
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文章標題：Linux如何實現(xiàn)進程間同步
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