一、请你讲述一下互斥锁机制,以及互斥锁和读写锁的区别
答,互斥锁(mutex),用于保证在任何时刻,都只能有一个线程访问该对象。当获取锁操作失败时,线程会进入睡眠,等待锁释放时被唤醒。
读写锁(rwlock),分为读锁和写锁。处于读操作的时候,可以允许多个线程同时获得读操作。但是同一时刻只能有一个线程可以获得写锁。其他获得写锁失败的线程将会进入睡眠状态,直到写锁释放时被唤醒。注意;写锁会阻塞其他读写锁。当有一个线程获得写锁在写时,读锁也不能被其他线程获取;写者优于读者(一旦有写者,则后续读者必须等待,唤醒时优先考虑写者)。适用于读取数据的频率远远大于写数据的频率的场合。
读写锁:区分读者和写者,而互斥锁不区分,互斥锁只允许同一时间只允许一个线程访问该对象,无论读写;读写锁同一时间内只允许一个写者,但是允许多个读者同时读对象。
二、Linux中的四种锁机制
(1)互斥锁:在同一时间内只允许一个线程访问对象
(2)读写锁:同一时间内允许多个读者同时读对象,同一时间内只允许一个写者访问对象,且当有一个线程获得写操作的时候,读锁也不能被其他的线程获取,写者优于读者,唤醒时先唤醒写者。
(3)自旋锁:在任何时刻内自能有一个线程访问资源,但是当获取锁操作失败时,不会进入睡眠状态而是会原地自旋,直到锁被释放,这样减少了线程从睡眠状态到被唤醒状态的资源消耗,在加锁时间短暂的情况下使用会提高效率。但是加锁时间过长会非常浪费CPU
(4)RCU(read-copy-update):在修改数据时,首先需要读取数据,然后生成一个副本,对副本进行修改,然后在将老数据update成新数据。在RCU的时候读者几乎不需要同步开销,即不需要获取锁,也不适用原子指令,不会导致竞争因此不用考虑死锁问题了。但是对于写者的同步开销比较大,他需要复制被修改的数据,还必须使用锁机制同步并行其他写者的改操作,在有大量读操作,少量写操作的时候使用。