条件变量

摘要：在计算机发展早期，CPU的资源十分昂贵，如果一个CPU只能运行一个程序，那么当读写磁盘是CPU就只能处于空闲状态，造成了极大的浪费。从而有了 多道程序 的方式，即编译一个监控程序，当程序不需要使用CPU时，将其他在等待CPU的程序启动。该方式大大提高了CPU的利用率，但它的弊端是不分轻重缓急，有时候一个交互操作可能要等待数十分钟。 分时系统 ：每个CPU运行一段时间后，就主动让出给其他CPU使用。Windows早期版本和Mac OS版本都是采用的这种分时系统来调度程序的。但是一旦有任何程序出现问题无法主动让出CPU给其它程序的话那么操作系统也没有办法，其它程序只能等待，造成死机假象。 多任务系统 ：操作系统接管了所有的硬件资源，并且本身运行在一个受硬件保护的级别。所有的应用都以进程的方式运行在比操作系统更低的级别，每个进程都有自己独立的地址空间，使得进程之间的地址空间相互隔离。CPU由操作系统进行同一分配，每个进程根据进程优先级的高低都有机会获得CPU，但如果运行超过一定的时间，CPU会将资源分配给其他进程，这种CPU分配方式是抢占式，操作系统可以强制剥夺CPU资源并且分配给它认为目前最需要的进程。如果操作系统分配每个进程的时间很短，就会造成很多进程都在同时运行的假象，即所谓的宏观并行，微观串行。 什么是线程 线程（Thread），有时被称为轻量级进程（Lightweight

J.U.C并发包（1） AbstractQueuedSynchronizer AbstractQueuedSynchronizer是JUC并发包中锁的底层支持，AbstractQueuedSynchronizer是抽象同步队列，简称AQS，是实现同步器的基础组件，并发包中锁的实现底层就是使用AQS实现， 从类图的关系可以看到AQS是一个FIFO的双向队列，内部通过节点head 和 tail 记录队首和队尾元素，队列元素类型为Node。其中Node中Thread变量用来存放进入AQS队列里面的线程 Node 节点内部SHARED用来标记该线程是获取共享资源时候被阻塞挂起来后放入AQS队列， EXCLUSIVE标记线程是获取独占资源时候被挂起后放入AQS队列; waitStatus记录当前线程等待状态，分别为CANCELLED(线程被取消了)，SIGNAL(线程需要被唤醒)，CONDITION(线程在条件队列里面等待)，PROPAGATE(释放共享资源时候需要通知其他节点）； AQS中维持了一个单一的状态信息state，可以通过getState,setState,compareAndSetState 函数修改其值；对于ReentrantLock 的实现来说，state 可以用来表示当前线程获取锁的可重入次数； pre记录当前节点的前驱节点，next记录当前节点后继节点

北京电子科技学院（BESTI） 实验报告 课程：信息安全系统设计基础 班级：1353 姓名：王维臻 武西垚 学号：20135336 20135332 成绩： 指导教师：娄家鹏 实验日期：2015.11.10 实验密级： 预习程度： 实验时间：15:30~18:00 仪器组次： 必修/选修： 实验序号：2 实验名称：固件设计 实验目的与要求： 1掌握程序的烧写方法 2能够实现Bootloader 3实现密码学中常见算法的固化。 内容： 1读懂 pthread.c 的源代码，熟悉几个重要的PTHREAD库函数的使用。 2掌握共享锁和信号量的使用方法。 3进入/arm2410cl/exp/basic/02_pthread 目录，运行make 产生pthread程序，使用NFS方式连接开发主机进行运行实验。 实验仪器： 名 称 型 号 数 量 PC Lenovo 1 Laptop Sony 1 虚拟Linux环境 Redhat 9.0 1 ARM开发板 UP-NETARM2410-CL 1 实验内容、步骤与体会： 开发环境的配置同实验一，将实验代码拷贝到共享文件夹中。在虚拟机中编译代码，对于多线程相关的代码，编译时需要加-lpthread 的库。下载调试，在超级终端中运行可执行文件pthread,运行可执行文件term。将实验代码拷贝到共享文件夹中 实验原理及代码解析 原理背景

条件变量可以让线程在满足特定的条件下暂停（睡眠），需要与互斥量配合使用。 pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER； 通过宏对条件变量初始化 int pthread_cond_init (pthread_cond_t cond,pthread_condattr_t cond_attr); 功能：初始化条件变量 cond：待初始化的条件变量 cond_attr：条件变量的属性 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond)； 功能：销毁条件变量 int pthread_cond_wait (pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t *mutex)； 功能：让调用者线程进入睡眠，并解锁一个互斥量 cond：线程睡入的条件变量 mutex：线程睡眠前的要解锁的互斥量（是不是锁定状态没有关系） int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond)； 功能：唤醒条件变量中的一个线程 注意：线程醒的前提条件是互斥量必须是解锁状态的，线程醒前会再次加锁，如果不能加锁就不会醒来。 int pthread_cond_timedwait (pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t *mutex

原文：http://blog.hiwgy.com/2011/06/02/pthread_cond_timedwait/ 摘要：多线程编程中，线程A循环计算，然后sleep一会接着计算（目的是减少CPU利用率）；存在的问题是，如果要关闭程序，通常选择join线程A等待线程A退出，可是我们必须等到sleep函数返回，该线程A才能正常退出，这无疑减慢了程序退出的速度。当然，你可以terminate线程A，但这样做很不优雅，且会存在一些未知问题。采用 pthread_cond_timedwait (pthread_cond_t * cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec * abstime)可以优雅的解决该问题，设置等待条件变量cond，如果超时，则返回；如果等待到条件变量cond，也返回。本文暂不将内部机理，仅演示一个demo。 首先，看这段代码，thr_fn为一个线程函数： bool flag = true ; void * thr_fn( void * arg) { while (flag){ printf( " .\n " ); sleep( 10 ); } printf( " thread exit\n " ); } int main() { pthread_t thread; if ( 0 != pthread