㈠ linux C++多線程同步的四種方式
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1.同一個線程內部，指令按照先後順序執行；但不同線程之間的指令很難說清楚是哪一個先執行，在並發情況下，指令執行的先後順序由內核決定。
如果運行的結果依賴於不同線程執行的先後的話，那麼就會形成競爭條件，在這樣的情況下，計算的結果很難預知，所以應該盡量避免競爭條件的形成。
2.最常見的解決競爭條件的方法是：將原先分離的兩個指令構成一個不可分割的原子操作，而其他任務不能插入到原子操作中！
3.對多線程來說，同步指的是在一定時間內只允許某一個線程訪問某個資源，而在此時間內，不允許其他線程訪問該資源!
互斥鎖
條件變數
讀寫鎖
信號量
一種特殊的全局變數，擁有lock和unlock兩種狀態。
unlock的互斥鎖可以由某個線程獲得，一旦獲得，這個互斥鎖會鎖上變成lock狀態，此後只有該線程由權力打開該鎖，其他線程想要獲得互斥鎖，必須得到互斥鎖再次被打開之後。
1.互斥鎖的初始化, 分為靜態初始化和動態初始化.
2.互斥鎖的相關屬性及分類
(1) attr表示互斥鎖的屬性;
(2) pshared表示互斥鎖的共享屬性，由兩種取值：
1）PTHREAD_PROCESS_PRIVATE：鎖只能用於一個進程內部的兩個線程進行互斥（默認情況）
2）PTHREAD_PROCESS_SHARED：鎖可用於兩個不同進程中的線程進行互斥，使用時還需要在進程共享內存中分配互斥鎖，然後為該互斥鎖指定屬性就可以了。
互斥鎖存在缺點：
（1）某個線程正在等待共享數據內某個條件出現。
（2）重復對數據對象加鎖和解鎖（輪詢），但是這樣輪詢非常耗費時間和資源，而且效率非常低，所以互斥鎖不太適合這種情況。
當線程在等待滿足某些條件時，使線程進入睡眠狀態；一旦條件滿足，就換線因等待滿足特定條件而睡眠的線程。
程序的效率無疑會大大提高。
1）創建
靜態方式：pthread_cond_t cond PTHREAD_COND_INITIALIZER
動態方式：int pthread_cond_init(&cond,NULL)
Linux thread 實現的條件變數不支持屬性，所以NULL(cond_attr參數）
2）注銷
int pthread_cond_destory(&cond)
只有沒有線程在該條件變數上，該條件變數才能注銷，否則返回EBUSY
因為Linux實現的條件變數沒有分配什麼資源，所以注銷動作只包括檢查是否有等待線程!(請參考條件變數的底層實現）
3）等待
條件等待：int pthread_cond_wait(&cond,&mutex)
計時等待：int pthread_cond_timewait(&cond,&mutex,time)
1.其中計時等待如果在給定時刻前條件沒有被滿足，則返回ETIMEOUT，結束等待
2.無論那種等待方式，都必須有一個互斥鎖配合，以防止多個線程同時請求pthread_cond_wait形成競爭條件！
3.在調用pthread_cond_wait前必須由本線程加鎖
4）激發
激發一個等待線程：pthread_cond_signal(&cond)
激發所有等待線程：pthread_cond_broadcast(&cond)
重要的是，pthread_cond_signal不會存在驚群效應，也就是是它最多給一個等待線程發信號，不會給所有線程發信號喚醒，然後要求他們自己去爭搶資源！
pthread_cond_broadcast() 喚醒所有正在pthread_cond_wait()的同一個條件變數的線程。注意：如果等待的多個現場不使用同一個鎖，被喚醒的多個線程執行是並發的。
pthread_cond_broadcast & pthread_cond_signal
1.讀寫鎖比互斥鎖更加具有適用性和並行性
2.讀寫鎖最適用於對數據結構的讀操作讀操作次數多餘寫操作次數的場合！
3.鎖處於讀模式時可以線程共享，而鎖處於寫模式時只能獨占，所以讀寫鎖又叫做共享-獨占鎖。
4.讀寫鎖有兩種策略：強讀同步和強寫同步
強讀同步：
總是給讀者更高的優先權，只要寫者沒有進行寫操作，讀者就可以獲得訪問許可權
強寫同步：
總是給寫者更高的優先權，讀者只能等到所有正在等待或者執行的寫者完成後才能進行讀
1）初始化的銷毀讀寫鎖
靜態初始化：pthread_rwlock_t rwlock=PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER
動態初始化：int pthread_rwlock_init(rwlock，NULL)，NULL代表讀寫鎖採用默認屬性
銷毀讀寫鎖：int pthread_rwlock_destory(rwlock)
在釋放某個讀寫鎖的資源之前，需要先通過pthread_rwlock_destory函數對讀寫鎖進行清理。釋放由pthread_rwlock_init函數分配的資源
如果你想要讀寫鎖使用非默認屬性，則attr不能為NULL，得給attr賦值
int pthread_rwlockattr_init(attr),給attr初始化
int pthread_rwlockattr_destory(attr)，銷毀attr
2）以寫的方式獲取鎖，以讀的方式獲取鎖，釋放讀寫鎖
int pthread_rwlock_rdlock(rwlock),以讀的方式獲取鎖
int pthread_rwlock_wrlock(rwlock)，以寫的方式獲取鎖
int pthread_rwlock_unlock(rwlock),釋放鎖
上面兩個獲取鎖的方式都是阻塞的函數，也就是說獲取不到鎖的話，調用線程不是立即返回，而是阻塞執行，在需要進行寫操作的時候，這種阻塞式獲取鎖的方式是非常不好的，你想一下，我需要進行寫操作，不但沒有獲取到鎖，我還一直在這里等待，大大拖累效率
所以我們應該採用非阻塞的方式獲取鎖：
int pthread_rwlock_tryrdlock(rwlock)
int pthread_rwlock_trywrlock(rwlock)
互斥鎖只允許一個線程進入臨界區，而信號量允許多個線程進入臨界區。
1）信號量初始化
int sem_init(&sem,pshared, v)
pshared為0，表示這個信號量是當前進程的局部信號量。
pshared為1，表示這個信號量可以在多個進程之間共享。
v為信號量的初始值。
返回值：
成功：0，失敗：-1
2）信號量值的加減
int sem_wait(&sem):以原子操作的方式將信號量的值減去1
int sem_post(&sem):以原子操作的方式將信號量的值加上1
3）對信號量進行清理
int sem_destory(&sem)
㈡ Linux線程同步機制的幾種方法總結與對比
線程同步的方式包括：互斥鎖、讀寫鎖、條件變數、信號量和令牌。
以java語言為例：
用synchronized關鍵字修飾同步方法。
同步有幾種實現方法分別是synchronized,wait與notify
wait():使一個線程處於等待狀態，並且釋放所持有的對象的lock。
sleep():使一個正在運行的線程處於睡眠狀態，是一個靜態方法，調用此方法要捕捉InterruptedException異常。
notify():喚醒一個處於等待狀態的線程，注意的是在調用此方法的時候，並不能確切的喚醒某一個等待狀態的線程，而是由JVM確定喚醒哪個線程，而且不是按優先順序。
Allnotity():喚醒所有處入等待狀態的線程，注意並不是給所有喚醒線程一個對象的鎖，而是讓它們競爭。
同步是多線程中的重要概念。同步的使用可以保證在多線程運行的環境中，程序不會產生設計之外的錯誤結果。同步的實現方式有兩種，同步方法和同步塊，這兩種方式都要用到synchronized關鍵字。
給一個方法增加synchronized修飾符之後就可以使它成為同步方法，這個方法可以是靜態方法和非靜態方法，但是不能是抽象類的抽象方法，也不能是介面中的介面方法。下面代碼是一個同步方法的示例：
public synchronized void aMethod() {
// do something
}
public static synchronized void anotherMethod() {
// do something
}
線程在執行同步方法時是具有排它性的。當任意一個線程進入到一個對象的任意一個同步方法時，這個對象的所有同步方法都被鎖定了，在此期間，其他任何線程都不能訪問這個對象的任意一個同步方法，直到這個線程執行完它所調用的同步方法並從中退出，從而導致它釋放了該對象的同步鎖之後。在一個對象被某個線程鎖定之後，其他線程是可以訪問這個對象的所有非同步方法的。
同步塊是通過鎖定一個指定的對象，來對同步塊中包含的代碼進行同步；而同步方法是對這個方法塊里的代碼進行同步，而這種情況下鎖定的對象就是同步方法所屬的主體對象自身。如果這個方法是靜態同步方法呢？那麼線程鎖定的就不是這個類的對象了，也不是這個類自身，而是這個類對應的java.lang.Class類型的對象。同步方法和同步塊之間的相互制約只限於同一個對象之間，所以靜態同步方法只受它所屬類的其它靜態同步方法的制約，而跟這個類的實例（對象）沒有關系。
㈢ 請問Linux的休眠和喚醒線程...
通過信號實現。 sleep函數是通過鬧鍾信號實現的，在不同的LINUX版本中實現有差異。
㈣ linux進程、線程及調度演算法（二）
執行一個 ，但是只要任何修改，都造成分裂如，修改了chroot,寫memory，mmap，sigaction 等。
p1 是一個 task_struct, p2 也是一個 task_struct. linux內核的調度器只認得task_struck （不管你是進程還是線程）, 對其進行調度。
p2 的task_struck 被創建出來後，也有一份自己的資源。但是這些資源會短暫的與p1 相同。
進程是區分資源的單位，你的資源是我的資源，那從概念上將就不叫進程。
其他資源都好分配，唯一比較難的是內存資源的重新分配。
非常簡單的程序，但是可以充分說明 COW。
結果：10 -> 20 -> 10
COW 是嚴重依賴於CPU中的MMU。CPU如果沒有 MMU,fork 是不能工作的。
在沒有mmu的CPU中，不可能執行COW 的，所以只有vfork
vfork與fork相比的不同
P2沒有自己的 task_struct, 也就是說P1 的內存資源 就是 P2的內存資源。
結果 10,20,20
vfork：
vfork 執行上述流程，P2也只是指向了P1的mm，那麼將這個vfork 放大，其餘的也全部clone，共同指向P1，那麼就是線程的屬性了。
phtread_create -> Clone()
P1 P2 在內核中都是 task_struct. 都可以被調度。共享資源可調度，即線程。 這就是線程為什麼也叫做輕量級進程
不需要太糾結線程和進程的區別。
4651 ： TGID
4652, 4653 tid 內核中 task_struct 真正的pid
linux 總是白發人 送 黑發人。如果父進程在子進程推出前掛掉了。那麼子進程應該怎麼辦？
p3 -> init， p5 -> subreaper
每一個孤兒都會找最近的火葬場
可以設置進程的屬性，將其變為subreaper，會像1號進程那樣收養孤兒進程。
linux的進程睡眠依靠等待隊列，這樣的機制類似與涉及模式中的訂閱與發布。
睡眠，分兩種
每一個進程都是創建出來的，那麼第一個進程是誰創建的呢？
init 進程是被linux的 0 進程 創建出來的。開機創建。
父進程就是 0 號進程，但在pstree，是看不到0進程的。因為0進程創建子進程後，就退化成了idle進程。
idle進程是 linux內核里，特殊調度類。 所有進程都睡眠停止 ，則調度idle進程，進入到 wait for interrupte 等中斷。此時 cpu及其省電，除非來一個中斷，才能再次被喚醒。
喚醒後的任何進程，從調度的角度上說，都比idle進程地位高。idle是調度級別最最低的進程。
0 進程 一跑，則進入等中斷。一旦其他進程被喚醒，就輪不到 0進程了。
所有進程都睡了，0就上來，則cpu需要進入省電模式