请教一个Linux多进程访问动态库的互斥问题

请教一个Linux多进程访问动态库的互斥问题

首先要了解并发。

并发进程间的关系可以是无关的，也可以是有交往的。并发进程间无关是指它们是各自独立的，即如果一个进程的执行不影响其他进程的执行，且与其他进程的进展情况无关，不需要特别的控制；并发进程间有交往是指一个进程的执行可能影响其他进程的执行结果，即一个进程的执行依赖其他进程的进展情况。有交往的并发进程一定共享某些资源。

进程之间互相竞争某一个资源，这种关系就称为进程的互斥，也就是说对于某个系统资源，如果一个进程正在使用，其他的进程就必须等待其用完，不能同时使用。例如，A，B两个进程共享一台打印机，如果系统已经将打印机分配给了A进程，当B进程需要打印时因得不到打印机而阻塞，只有A进程将打印机释放后，系统才将B进程唤醒，B进程才有可能获得打印机。

并发进程使用共享资源时，除了竞争之外有协作，要利用互通消息的办法来控制执行速度，使相互协作的进程正确工作。进程之间的相互合作来完成某一任务，把这种关系称为进程的同步。例如（生产者和消费者）A，B两个进程通过一个缓冲区合作完成一项任务，A进程将数据送入缓冲区后通知B进程缓冲区中有数据，B进程从缓冲区中取走数据再通知A进程缓冲区现为空。

为了能够有效的控制多个进程之间的沟通过程，保证沟通过程的有序和和谐，OS必须提供一定的同步机制保证进程之间不会自说自话而是有效的协同工作。比如在 共享内存的通信方式中，两个或者多个进程都要对共享的内存进行数据写入，那么怎么才能保证一个进程在写入的过程中不被其它的进程打断，保证数据的完整性 呢？又怎么保证读取进程在读取数据的过程中数据不会变动，保证读取出的数据是完整有效的呢？

常用的同步方式有： 互斥锁、条件变量、读写锁、记录锁(文件锁)和信号灯.

互斥锁：

顾名思义，锁是用来锁住某种东西的，锁住之后只有有钥匙的人才能对锁住的东西拥有控制权(把锁砸了，把东西偷走的小偷不在我们的讨论范围了)。所谓互斥， 从字面上理解就是互相排斥。因此互斥锁从字面上理解就是一点进程拥有了这个锁，它将排斥其它所有的进程访问被锁住的东西，其它的进程如果需要锁就只能等待，等待拥有锁的进程把锁打开后才能继续运行。 在实现中，锁并不是与某个具体的变量进行关联，它本身是一个独立的对象。进(线)程在有需要的时候获得此对象，用完不需要时就释放掉。

互斥锁的主要特点是互斥锁的释放必须由上锁的进(线)程释放，如果拥有锁的进(线)程不释放，那么其它的进(线)程永远也没有机会获得所需要的互斥锁。

互斥锁主要用于线程之间的同步。

条件变量：

上文中提到，对于互斥锁而言，如果拥有锁的进(线)程不释放锁，其它进(线)程永远没机会获得锁，也就永远没有机会继续执行后续的逻辑。在实际环境下，一 个线程A需要改变一个共享变量X的值，为了保证在修改的过程中X不会被其它的线程修改，线程A必须首先获得对X的锁。现在假如A已经获得锁了，由于业务逻 辑的需要，只有当X的值小于0时，线程A才能执行后续的逻辑，于是线程A必须把互斥锁释放掉，然后继续“忙等”。如下面的伪代码所示：

1.// get x lock

2.while(x

共享内存相关的API怎么使用不难：

1. 首先调用shmget分配一个新的共享内存，这里你可以指定其大小，如果你要分配一个整形，那你可以将size参数设置成4，如果你要共享一个结构体那就将size参数设置成你的结构体大小， *** 作系统不关心你要共享什么，它只关心你要分配多少个字节的区间。而且实际上 *** 作系统会将你要求的大小按照内存页面的大小进行对齐，也就是说它可能实际上给你分配若干个页面的物理存储空间，只要这个空间能够容纳你所指定的大小就ok了。它的第三个参数是关于一些访问权限设置的，要讲起来太长，建议自己搜索一下，或者用man查查帮助。总之，调用完shmget以后系统会给你创建一段共享内存，然后返回给你一个shmid，也就是这个共享内存的标识，你可以理解为给它取了个名字。

2. 接着调用shmat将这段共享内存映射到你的进程的虚拟地址空间上。这个函数的第一个参数就是你之前调用shmget创建的共享内存的名字shmid；第二个参数是个指针，指向你的进程虚存空间中的某个地址，你可以通过传入一个确定的地址强行要求 *** 作系统将共享内存映射到你指定的虚存地址上（可能会失败，如果你指定的虚拟地址空间已经映射了别的物理存储空间），也可以通过传入0地址让系统给你选择一个合适的地址（它会通过返回值把地址返回给你）。第三个参数则允许你指定一些特殊的标志位，还是那句话，太复杂自己搜索一下看看，一般应用不需要用到。

至于例子嘛你可以看看下面这个链接：

http://baike.baidu.com/view/3025906.htm

另外，你要知道只用共享内存是不互斥的，你必须结合信号量一起使用才能防止互斥问题的出现。如果你共享的只是一个整形变量可能问题不大，因为对页面对齐的整形变量的读写都是原子 *** 作，但如果你共享的是个复杂的结构体就得小心了。

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