linux线程间通信的几种方法
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进程与线程的区别进程的通信方式线程的通信方式进程与线程的区别进程的通信方式线程的通信方式2011-03-15 01:04进程与线程的区别:通俗的解释一个系统运行着很多进程,可以比喻为一条马路上有很多马车不同的进程可以理解为不同的马车而同一辆马车可以有很多匹马来拉--这些马就是线程假设道路的宽度恰好可以通过一辆马车道路可以认为是临界资源那么马车成为分配资源的最小单位(进程)而同一个马车被很多匹马驱动(线程)--即最小的运行单位每辆马车马匹数=1所以马匹数=1的时候进程和线程没有严格界限,只存在一个概念上的区分度马匹数1的时候才可以严格区分进程和线程专业的解释:简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。
另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程还是有区别的。
每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。
但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。
但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。
这就是进程和线程的重要区别。
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。
进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。
线程间通信的方式一、概述线程是操作系统中最小的执行单元,它们能够并发地执行程序。
在多线程编程中,线程间通信是非常重要的一个概念。
线程间通信是指不同线程之间通过某种方式来交换信息或共享资源的过程。
本文将介绍几种常见的线程间通信方式。
二、共享内存共享内存是一种非常高效的线程间通信方式。
它允许多个线程访问同一块内存区域,从而实现数据共享。
在使用共享内存时,需要注意以下几点:1. 确定共享内存的大小和位置。
2. 确保多个进程对共享内存进行互斥访问。
3. 对于复杂数据结构,需要使用锁来保护数据。
三、消息队列消息队列是一种基于消息传递的通信机制。
在使用消息队列时,发送方将消息发送到队列中,接收方从队列中读取消息。
消息队列具有以下优点:1. 可以实现异步通信。
2. 可以避免死锁问题。
3. 可以实现多对多通信。
四、管道管道是一种半双工的通信机制。
它可以用于在父子进程之间或者兄弟进程之间进行通信。
在使用管道时,需要注意以下几点:1. 管道是半双工的,只能实现单向通信。
2. 管道在创建时需要指定缓冲区大小。
3. 管道可以用于进程间通信。
五、信号量信号量是一种用于控制并发访问的机制。
它可以用于多个线程之间的同步和互斥操作。
在使用信号量时,需要注意以下几点:1. 信号量分为二进制信号量和计数器信号量两种类型。
2. 二进制信号量只有两个状态,0和1,用于实现互斥操作。
3. 计数器信号量可以有多个状态,用于实现同步操作。
六、互斥锁互斥锁是一种常见的线程同步机制。
它可以用于保护共享资源不被多个线程同时访问。
在使用互斥锁时,需要注意以下几点:1. 只有拥有锁的线程才能访问共享资源。
2. 多个线程不能同时持有同一个锁。
3. 在使用锁时需要注意死锁问题。
七、条件变量条件变量是一种常见的线程同步机制。
它可以用于等待某个条件满足后再继续执行。
在使用条件变量时,需要注意以下几点:1. 条件变量必须与互斥锁一起使用。
2. 等待条件的线程会被阻塞,直到条件满足。
linux下线程绑核的方法
在Linux系统中,可以使用以下几种方法来将线程绑定到特定的CPU核心上:
1. 使用taskset命令:taskset命令可以将进程或线程绑定到指定的CPU核心上。
例如,要将线程绑定到CPU核心0上,可以使用以下命令:
taskset -c 0 <线程ID>。
这样就可以将指定线程绑定到CPU核心0上。
2. 使用pthread库,在C/C++编程中,可以使用pthread库来创建线程,并使用pthread_setaffinity_np函数将线程绑定到特定的CPU核心上。
这样可以在编程时指定线程的运行核心。
3. 使用numactl工具,如果系统中有多个NUMA节点,可以使用numactl工具来将线程绑定到特定的NUMA节点上,从而实现线程绑定到特定的CPU核心。
4. 使用sched_setaffinity系统调用,在Linux系统编程中,可以使用sched_setaffinity系统调用来设置线程的亲和性,将线程绑定到指定的CPU核心上。
以上是一些常用的方法,可以帮助在Linux系统中将线程绑定到特定的CPU核心上。
这些方法可以根据具体的需求和系统环境来选择合适的方式来实现线程绑定。
希望这些信息能够帮助你理解在Linux下线程绑核的方法。
linux 开发板之间数据传输方式
Linux开发板之间的数据传输方式有多种,以下是一些常见的方式:1.网络传输:通过网线或Wi-Fi连接,使用TCP/IP协议栈进行数据传
输。
这种方式适合大量数据的快速传输,但需要稳定的网络环境。
2.串口传输:通过串口连接,使用串口通信协议(如RS-232、RS-485
等)进行数据传输。
这种方式适合短距离、低速的数据传输,常用于设备之间的调试和通信。
B传输:通过USB接口连接,使用USB协议进行数据传输。
这种
方式速度较快,适用于大量数据的传输,但需要开发板支持USB接口。
4.SD卡/eMMC传输:将数据存储到SD卡或eMMC等存储介质中,
然后通过插槽或接口连接到另一块开发板进行数据传输。
这种方式适合大量数据的存储和传输,但需要开发板支持相应的存储接口。
5.I2C/SPI传输:通过I2C或SPI等总线协议进行数据传输。
这种方式
适用于短距离、低速的数据传输,常用于设备之间的通信和控制。
具体选择哪种传输方式,需要根据应用场景、传输距离、传输速率、设备接口等因素综合考虑。
linux线程间通信方式
Linux 线程间通信方式包括以下几种:
1. 管道通信:管道是一种半双工的通信方式,只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信,父进程创建管道,在进程间传递数据。
2. 信号通信:信号是一种异步通信方式,在进程之间传递简单的信息。
一个进程向另一个进程发送一个信号,另一个进程收到信号后就可以采取相应的操作。
3. 共享内存通信:共享内存是最快的进程间通信方式,可以将内存区域映射到多个进程的地址空间中,实现进程间数据的共享。
需要注意解决信号量、锁等同步问题。
4. 信号量通信:信号量是一种计数器,用来协调多个进程对共享资源的访问。
多个进程需要对信号量进行操作,以实现对共享资源的访问控制。
5. 消息队列通信:消息队列是一种通过消息传递来进行通信的机制,可以在进程之间传递数据块,通常用于进程间的同步和异步通信。
6. 套接字通信:套接字是基于网络通信的一种进程间通信方式,可用于同一主机上进程间通信,也可以在不同主机之间通信。
套接字是基于 TCP/IP 协议栈实现的,需要在数据传输时注意网络传输和数据结构转换等问题。
以上是 Linux 线程间通信的主要方式,开发者可以根据不同的需求和场景选择合适的方式。
linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点Linux进程间通讯的方式有多种,其优缺点也不尽相同,接受者依赖发送者之时间特性可承载其优端。
下面就讨论几种典型的方式:1、管道(Pipe):是比较传统的方式,管道允许信息在不同进程之间传送,由一端输入,另一端输出,提供全双工式劝劝信息传送,除此之外,伺服端也可以将其服务转换为管道,例如说Web服务程序。
管道的优点:简单易懂、可靠、灵活、容易管理,可以控制发送端和接收端的信息流量。
管道的缺点:线程之间的信息量不能太大,也只能在本机上使用,不能通过网络发送信息。
2、消息队列(Message queue):消息队列主要应用在大型网络中,支持多种消息队列协议,广泛用于在远程机器上的进程间的交互、管理进程间的数据和同步问题。
消息队列的优点:主要优点是这种方式可以将消息发送给接收端,然后接收端可以从距离发送端远的地方网络上接收消息,通过消息队列可以较好的管理和控制进程间的数据流量和同步问题。
消息队列的缺点:缺点是消息队里的管理复杂,并且有一定的延迟,而且它使用时应避免共享内存,对于多处理器和跨网络环境, TCP 传输数据时也比不上消息队列的传输效率高。
3、共享内存(Share Memory):是最高效的进程间通信方式,也是最常用的,它使进程在通信时共享一个存储地址,双方都可以以该存储地址作为参数进行读写操作。
共享内存的优点:实现高性能,数据同步操作快、数据可以高速传输,可以解决多处理器以及跨网络环境的通信。
共享内存的缺点:由于进程间直接使用物理内存,没有任何保护,所需要使用较复杂的同步机制来完成数据的可靠传输。
总的来说,每种进程通讯方式都有各自的优缺点,不同的系统需求也许需要多种方案的相互配合才能有效的处理系统间通信的问题。
系统设计者应根据具体系统需求,选择合适的进程通信方式来实现更好的进程间通信。
Linux系统线程创建及同步互斥方法简要说明(供查考)1、.POSIX线程函数的定义在头文件pthread.h中,所有的多线程程序都必须通过使用#include<pthread.h>包含这个头文件2、用gcc编译多线程程序时,必须与pthread函数库连接。
可以使用以下两种方式编译(建议使用第一种)(1)gcc –D_REENTRANT -o 编译后的目标文件名源文件名-lpthread例如:gcc –D_REENTRANT -o pthread_create pthread_create.c -lpthread (执行该编译结果的方式为:./pthread_create)(2)gcc -pthread -o 编译后的文件名源文件名例如:gcc -pthread -o example example.c一、需要用到的函数的用法提示1、创建线程函数pthread_t a_thread; /*声明a_thread变量,用来存放创建的新线程的线程ID(线程标识符)*/int res=pthread_create(&a_thread,NULL,thread_function,NULL);/*创建一个执行函数thread_function的新线程,线程ID存放在变量a_thread */ 2、退出线程函数pthread_exit(NULL);/*那个线程在执行中调用了该方法,那个线程就退出*/创建和退出线程实例3、连接(等待)线程函数int error;int *exitcodeppthread_t tid; /*用来表示一个已经存在的线程*/error=pthread_join(tid,&exitcodep); /*执行该方法的线程将要一直等待,直到tid 表示的线程执行结束,exitcodep 存放线程tid退出时的返回值*/4、返回线程ID的函数pthread_t t/*声明表示线程的变量t */t=pthread_self( ) /*返回调用该方法的线程的线程ID*/5、判断两个线程是否相等的函数(pthread_equal)int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);/*判断线程t1与线程t2是否线程ID相等*/二、线程同步1、使用互斥量同步线程(实现互斥)(1)互斥量的创建和初始化pthread_mutex_t a_mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER/*声明a_mutex为互斥量,并且初始化为PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER */ (2)锁定和解除锁定互斥量pthread_mutex_t a_mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER/*声明互斥量a_mutex*/int rc=pthread_mutex_lock(&a_mutex) /*锁定互斥量a_mutex*/ ………………………………/*锁定后的操作*/int rd= pthread_mutex_unlock(&a_mutex) /*解除对互斥量a_mutex的锁定*/例子:利用互斥量来保护一个临界区pthread_mutex_t a_mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;pthread_mutex_lock(&a_mutex) /*锁定互斥量a_mutex*//*临界区资源*/pthread_mutex_unlock(&a_mutex) /*解除互斥量a_mutex的锁定*/(3)销毁互斥量Int rc=pthread_mutex_destory(&a_mutex) /*销毁互斥量a_mutex*/2、用条件变量同步线程(实现真正的同步)条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制,主要包括两个动作:一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起;另一个线程使"条件成立"(给出条件成立信号)。
c语言线程间的通信
在C语言中,线程间的通信可以通过多种方式实现,包括以下几种常用方法:
1. 共享内存:通过在多个线程之间共享一块内存区域来进行数据通信。
可以使用标准库中的`shmget()`函数创建共享内存,然后使用`mmap()`函数将共享内存映射到各个线程的地址空间。
2. 信号量:通过信号量控制多个线程的访问权限,从而实现线程间的同步和互斥。
可以使用`sem_init()`函数初始化一个信号量,然后使用`sem_wait()`和`sem_post()`函数进行等待和释放操作。
3. 互斥锁:通过互斥锁保护共享资源的访问,从而实现线程间的互斥访问。
可以使用`pthread_mutex_init()`函数初始化一个互斥锁,然后使用`pthread_mutex_lock()`和`pthread_mutex_unlock()`函数对互斥锁进行加锁和解锁操作。
4. 条件变量:通过条件变量实现线程间的等待和唤醒操作,从而实现线程间的同步。
可以使用`pthread_cond_init()`函数初始化一个条件变量,然后使用`pthread_cond_wait()`和
`pthread_cond_signal()`函数进行等待和唤醒操作。
5. 管道:通过管道在多个线程之间传输数据。
可以使用
`pipe()`函数创建一个管道,然后使用`read()`和`write()`函数进行读写操作。
以上是常见的几种线程间通信的方法,具体选择哪种方法取决于具体的需求和场景。
进程间通信和线程间通信的⼏种⽅式进程进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的⼀次运⾏活动,是系统进⾏资源分配和调度的基本单位,是结构的基础。
在早期⾯向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执⾏实体;在当代⾯向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。
程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
进程是⼀个具有独⽴功能的程序关于某个数据集合的⼀次运⾏活动。
它可以申请和拥有系统资源,是⼀个动态的概念,是⼀个活动的实体。
它不只是程序的,还包括当前的活动,通过的值和处理的内容来表⽰。
进程的概念主要有两点:第⼀,进程是⼀个实体。
每⼀个进程都有它⾃⼰的地址空间,⼀般情况下,包括区域(text region)、数据区域(data region)和(stack region)。
⽂本区域存储处理器执⾏的代码;数据区域存储变量和进程执⾏期间使⽤的动态分配的内存;堆栈区域存储着活动过程调⽤的指令和本地变量。
第⼆,进程是⼀个“执⾏中的程序”。
程序是⼀个没有⽣命的实体,只有器赋予程序⽣命时(操作系统执⾏之),它才能成为⼀个活动的实体,我们称其为。
进程是具有⼀定独⽴功能的程序关于某个数据集合上的⼀次运⾏活动,进程是系统进⾏资源分配和调度的⼀个独⽴单位。
每个进程都有⾃⼰的独⽴内存空间,不同进程通过进程间通信来通信。
由于进程⽐较重量,占据独⽴的内存,所以上下⽂进程间的切换开销(栈、寄存器、虚拟内存、⽂件句柄等)⽐较⼤,但相对⽐较稳定安全。
线程线程是进程的⼀个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是⽐进程更⼩的能独⽴运⾏的基本单位.线程⾃⼰基本上不拥有系统资源,只拥有⼀点在运⾏中必不可少的资源(如程序计数器,⼀组寄存器和栈),但是它可与同属⼀个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。
线程间通信主要通过共享内存,上下⽂切换很快,资源开销较少,但相⽐进程不够稳定容易丢失数据。
⼀个线程可以创建和撤消另⼀个线程,同⼀进程中的多个线程之间可以并发执⾏。
1简答题答案简答题红⾊标记为不确定答案,请⼤家补充!1、在使⽤GDB调试程序时,如何设置断点:答:在由“(gdb)”开头的命令⾏界⾯输⼊“b”+对应⾏号例如: b 6回车2、在使⽤GDB调试程序时,如何运⾏程序:答:在由“(gdb)”开头的命令⾏界⾯输⼊:r回车3、在使⽤GDB调试程序时,如何实现从指定代码位置开始单步运⾏:答:先设置断点,再运⾏程序⾄该断点,再单步运⾏。
具体操作:在由“(gdb)”开头的命令⾏界⾯输⼊“b”+对应⾏号例如: b 6回车输⼊ r 回车输⼊ step 回车4、在使⽤GDB调试程序时,如何查看断点处的相关变量值:答:在由“(gdb)”开头的命令⾏界⾯输⼊“p”+ 变量值例如: p n回车5、什么是系统调⽤答:系统调⽤是指操作系统提供给⽤户程序调⽤的⼀组“特殊”接⼝,⽤户程序可以通过这组“特殊”接⼝来获得操作系统内核提供的服务。
例如⽤户可以通过进程控制相关的系统调⽤来创建进程、实现进程调度、进程管理等。
6、标准I/O和低级I/O(⽂件I/O)的区别答:标准I/O默认采⽤了缓冲机制,低级I/O⼀般没有采⽤缓冲,需要⾃⼰创建缓冲区。
⽂件I/O主要针对⽂件操作,读写硬盘等,标准I/O,主要是打印输出到屏幕等。
因为他们设备不⼀样,⽂件I/O针对的是⽂件,标准I/O是对控制台,操作的是字符流。
使⽤的打开、关闭、读、写函数也不同。
7、什么是进程答:进程是Linux系统的基本调度和管理资源的单位,它是通过进程控制块来描述的。
进程控制块包含了进程的描述信息、控制信息以及资源信息,它是进程的⼀个静态描述。
在Linux 中,进程控制块中的每⼀项都是⼀个task_struct结构。
进程是程序的执⾏过程,根据它的⽣命周期可以划分成3种状态。
执⾏态:该进程正在运⾏,即进程正在占⽤CPU。
就绪态:进程已经具备执⾏的⼀切条件,正在等待分配CPU的处理时间⽚。
等待态:进程不能使⽤CPU,若等待事件发⽣(等待的资源分配到)则可将其唤醒。
Linux进程间通信⽅式之socket使⽤实例套接字是⼀种通信机制,凭借这种机制,客户/服务器系统的开发⼯作既可以在本地单机上进⾏,也可以跨⽹络进⾏。
套接字的特性有三个属性确定,它们是:域(domain),类型(type),和协议(protocol)。
套接字还⽤地址作为它的名字。
地址的格式随域(⼜被称为协议族,protocol family)的不同⽽不同。
每个协议族⼜可以使⽤⼀个或多个地址族定义地址格式。
1.套接字的域域指定套接字通信中使⽤的⽹络介质。
最常见的套接字域是AF_INET,它是指Internet⽹络,许多Linux局域⽹使⽤的都是该⽹络,当然,因特⽹⾃⾝⽤的也是它。
其底层的协议——⽹际协议(IP)只有⼀个地址族,它使⽤⼀种特定的⽅式来指定⽹络中的计算机,即IP地址。
在计算机系统内部,端⼝通过分配⼀个唯⼀的16位的整数来表⽰,在系统外部,则需要通过IP地址和端⼝号的组合来确定。
2.套接字类型流套接字(在某些⽅⾯类似域标准的输⼊/输出流)提供的是⼀个有序,可靠,双向字节流的连接。
流套接字由类型SOCK_STREAM指定,它们是在AF_INET域中通过TCP/IP连接实现的。
他们也是AF_UNIX域中常见的套接字类型。
数据包套接字与流套接字相反,由类型SOCK_DGRAM指定的数据包套接字不建⽴和维持⼀个连接。
它对可以发送的数据包的长度有限制。
数据报作为⼀个单独的⽹络消息被传输,它可能会丢失,复制或乱序到达。
数据报套接字实在AF_INET域中通过UDP/IP连接实现,它提供的是⼀种⽆需的不可靠服务。
3.套接字协议只要底层的传输机制允许不⽌⼀个协议来提供要求的套接字类型,我们就可以为套接字选择⼀个特定的协议。
先上⼀个代码服务端://s_unix.c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/un.h>#define UNIX_DOMAIN "/tmp/UNIX.domain"int main(void){socklen_t clt_addr_len;int listen_fd;int com_fd;int ret;int i;static char recv_buf[1024];int len;struct sockaddr_un clt_addr;struct sockaddr_un srv_addr;listen_fd=socket(PF_UNIX,SOCK_STREAM,0);if(listen_fd<0){perror("cannot create communication socket");return 1;}//set server addr_paramsrv_addr.sun_family=AF_UNIX;strncpy(srv_addr.sun_path,UNIX_DOMAIN,sizeof(srv_addr.sun_path)-1);unlink(UNIX_DOMAIN);//bind sockfd & addrret=bind(listen_fd,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));if(ret==-1){perror("cannot bind server socket");close(listen_fd);unlink(UNIX_DOMAIN);return 1;}//listen sockfdret=listen(listen_fd,1);if(ret==-1){perror("cannot listen the client connect request");close(listen_fd);unlink(UNIX_DOMAIN);return 1;}//have connect request use acceptlen=sizeof(clt_addr);com_fd=accept(listen_fd,(struct sockaddr*)&clt_addr,&len);if(com_fd<0){perror("cannot accept client connect request");close(listen_fd);unlink(UNIX_DOMAIN);return 1;}//read and printf sent client infoprintf("/n=====info=====/n");for(i=0;i<4;i++){memset(recv_buf,0,1024);int num=read(com_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf));printf("Message from client (%d)) :%s/n",num,recv_buf);}close(com_fd);close(listen_fd);unlink(UNIX_DOMAIN);return 0;}客户端://c_unix.c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/un.h>#define UNIX_DOMAIN "/tmp/UNIX.domain"int main(void){int connect_fd;int ret;char snd_buf[1024];int i;static struct sockaddr_un srv_addr;//creat unix socketconnect_fd=socket(PF_UNIX,SOCK_STREAM,0);if(connect_fd<0){perror("cannot create communication socket");return 1;}srv_addr.sun_family=AF_UNIX;strcpy(srv_addr.sun_path,UNIX_DOMAIN);//connect serverret=connect(connect_fd,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr)); if(ret==-1){perror("cannot connect to the server");close(connect_fd);return 1;}memset(snd_buf,0,1024);strcpy(snd_buf,"message from client");//send info serverfor(i=0;i<4;i++)write(connect_fd,snd_buf,sizeof(snd_buf));close(connect_fd);return 0;}使⽤套接字除了可以实现⽹络间不同主机间的通信外,还可以实现同⼀主机的不同进程间的通信,且建⽴的通信是双向的通信。
操作系统:进程/线程同步的方式和机制,进程间通信一、进程/线程间同步机制。
临界区、互斥区、事件、信号量四种方式临界区(Critical Section)、互斥量(Mutex)、信号量(Semaphore)、事件(Eve nt)的区别1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。
在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问,如果有多个线程试图访问公共资源,那么在有一个线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。
2、互斥量:采用互斥对象机制。
只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,因为互斥对象只有一个,所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。
互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享,还能实现不同应用程序的公共资源安全共享 .互斥量比临界区复杂。
因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享,而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。
3、信号量:它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目 .信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同,信号允许多个线程同时使用共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。
它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。
它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。
PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。
信号量S是一个整数,S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数,但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。
P操作申请资源:(1)S减1;(2)若S减1后仍大于等于零,则进程继续执行;(3)若S减1后小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转入进程调度。
V操作释放资源:(1)S加1;(2)若相加结果大于零,则进程继续执行;(3)若相加结果小于等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一个等待进程,然后再返回原进程继续执行或转入进程调度。
第一章计算机系统概论1.操作系统类似于计算机硬件和人类用户之间的接口。
答案:T。
2.处理器的一个主要功能是与内存交换数据。
答案:T。
3.一般用户对系统程序无障碍,对应用程序有障碍。
答案:F4.数据寄存器一般是通用的,但可能局限于像浮点数运算这样的特定任务。
T5.程序状态字(PSW)通常包含条件码等状态信息。
条件码是由程序员为操作结果设置的位。
答案:F6.一个单一的指令需要的处理称为执行周期。
答案:F(称为指令周期)7.取到的指令通常被存放在指令寄存器中(IR)。
答案:T8.中断是系统模块暂停处理器正常处理过程所采用的一种机制。
答案:T9.为适应中断产生的情况,必须在指令周期中增加一个额外的读取阶段。
F10.在处理器控制控制例行的中断处理器之前,需要储存的最少信息有程序状态字和当前指令地址。
答案:F11.多中断的一个处理方法是在处理一个中断时禁止再发生中断。
答案:T12.多道程序设计允许处理器使用长时间等待的中断处理的空闲时间。
答案:T13.在两级存取优先级中,命中率定义为对较慢存储器的访问次数与对所有存储器访问次数的比值。
答案:F14.高速缓冲存储器的开发利用了局部性原理,即在处理器与主存储器之间提供一个容量小而快速的存储器。
T15.在高速缓冲存储器的设计中,块大小与高速缓冲存储器和主存储器间的数据交换单位有关。
答案:T16.可编程I/O的一个主要问题是,处理器必须等到I/O模块准备完毕,并且在等待的过程中必须反复不停的检查I/O模块的状态。
答案:T第二章操作系统概述1.操作系统是控制应用程序执行的程序,并充当应用程序和计算机硬件之间的接口。
(对)2.在多用户系统中,操作系统管理那些用作重要目的的资源。
(对)3.操作系统通常在它的专用O/S处理器上并行应用程序。
(错)4.操作系统演化的动力之一就是基本硬件技术的进步。
(对)5. 早期的计算机中没有操作系统,用户直接与硬件打交道。
(对)6 在一个批处理系统,“control is passed to a job”意味着处理器正在取指令和执行用户程序。
linux线程间通信的几种方法
1.共享内存:在共享内存中,线程可以共享同一个内存区域。
线程可以通过在共享的内存区域中写入和读取数据来进行通信。
2. 管道(Pipe):管道是一种单向通信机制,它可以通过将一个进程的输出连接到另一个进程的输入来实现进程间的通信。
3. 消息队列(Message Queue):消息队列是进程之间的一种通信方式,其实现方式是通过一个消息传递队列来实现进程间的通信。
4. 信号(Signal):信号是一种用于通知进程或线程发生某个事件的机制。
无论是进程还是线程,只要它们之间共享的操作系统内部资源发生了变化,就可以用信号来通知。
5. 互斥量(Mutex):互斥量是一种同步机制,可用于保护共享数据结构的一致性。
使用互斥量,当一个线程正在访问一个共享数据结构时,其他线程将被阻塞,直到该线程完成它的工作。
6. 条件变量(Condition Variable):条件变量是一种同步机制,用于使线程等待满足特定条件的情况。
当满足特定条件时,条件变量将唤醒线程来处理数据。
一、介绍rtthreadRT-Thread是一个开源的实时操作系统,专注于实时性和可靠性,适用于各种嵌入式设备。
它具有小巧灵活、可裁剪性、模块化、易移植等特点,广泛应用于智能家居、智能穿戴、工业控制和物联网等领域。
二、线程间通信的重要性在嵌入式系统中,多个线程之间需要进行通信和协作,以完成复杂的任务。
线程间通信是实现这一目标的关键,它能够帮助不同线程之间进行数据交换、同步操作,提高系统的效率和可靠性。
三、rtthread线程间通信方法1. 信号量信号量是rtthread中常用的线程间通信机制,它通过对共享资源的访问进行控制,避免了资源的竞争和冲突。
rtthread提供了一系列API来实现信号量的创建、获取和释放,开发者可以根据需要灵活运用。
2. 互斥锁互斥锁是另一种常见的线程间通信方式,它可以确保在任意时刻只有一个线程能够访问共享资源,避免了数据的混乱和错误。
rtthread提供了互斥锁的接口,开发者可以使用这些接口来实现线程间的互斥操作。
3. 电流新箱rtthread中的电流新箱机制允许一个线程向另一个线程发送消息或数据,实现线程之间的通信和协作。
通过使用电流新箱,开发者可以轻松地实现数据的传输和共享,从而提高系统的灵活性和可靠性。
4. 队列队列是一种先进先出的数据结构,在rtthread中也被广泛使用来实现线程间通信。
开发者可以通过队列来传递数据和消息,实现不同线程之间的协作和协调,提高系统的效率和可靠性。
5. 事件rtthread提供了丰富的事件标志组接口,可以用于线程间通信和同步操作。
开发者可以使用事件标志组来触发和等待事件,实现线程的同步和通信,从而提高系统的可靠性和实时性。
6. 信号量核心线程pipessockets7. 总结rtthread提供了多种线程间通信的方法,开发者可以根据具体的应用场景选取合适的方式来实现线程之间的通信和协作。
通过合理地运用这些方法,可以提高系统的性能和可靠性,满足不同应用的需求。
1、简述Linux操作系统具有的特点。
答:开放的源代码,良好的兼容性,完备的帮助手册页,优秀的网络支持支持多用户多任务多处理器支持多种文件系统,独特的挂载方式确保数据的安全性将应用程序的核心实现为库,可重用性良好采用模块化分层的程序设计方法,可靠易维护将设备等一切都看做是文件,提供统一的文件操作接口对设备等进行操作2、解释POSIX。
答:POSIX表示可移植操作系统接口,可以提高UNIX环境下应用程序的可移植性。
POSIX标准定义了标准的API,只要是符合这一标准的应用程序,就能够在多种操作系统中运行。
3、解释通用公共许可证GPL。
答:GPL保证软件对所有用户来说是自由的。
遵循GPL的软件提供给用户时必须提供源码,一旦用户得到遵循GPL的软件,就能够对其任意地改写,修改之后如果要提供给其他人也必须遵循GPL,并开放源码,允许被修改。
4、Linux系统下,常用的在线帮助文件有哪些?答:1、man手册2、info手册3、How-To文件。
5、Linux系统下进行C程序开发的主要两个标准。
答:1 、ANSI C标准2、POSIX标准。
6、一般Linux系统调用函数,如果执行成功将返回什么值?如果执行失败将返回什么值?并对哪个系统全局变量进行赋值,以指示具体的错误情况。
答:成功时返回为0,不成功时一般返回-1,也可能返回一些非0值。
失败时将会在全局变量errno中赋值指示错误类型7、画出Linux函数库调用和系统调用的示意图,简单说明系统调用(API)函数的作用。
答:API是操作系统和用户程序之间的接口,应用程序通过API与操作系统进行通信,使用操作系统提供的服务。
API同时保证了操作系统数据和程序的安全性。
因此,API提供给用户安全地使用操作系统提供的服务。
8、简单说明在Linux程序开发过程中,利用GCC工具将C语言程序编译成一个可执行程序文件的四个步骤。
答:1、预处理2、编译3、汇编4、连接9、解释gcc工具的o、c、I、L、l等5个参数的功能作用。
linux线程间通信的几种方法Linux是一种开源的操作系统,它支持多线程编程,因此线程间通信是非常重要的。
线程间通信是指在多个线程之间传递数据或信息的过程。
在Linux中,有多种方法可以实现线程间通信,本文将介绍其中的几种方法。
1. 信号量信号量是一种用于线程间同步和互斥的机制。
它可以用来控制对共享资源的访问。
在Linux中,信号量是由sem_t类型的变量表示的。
它有三个主要的操作:初始化、P操作和V操作。
初始化操作用于初始化信号量的值。
P操作用于获取信号量,如果信号量的值为0,则线程会被阻塞,直到信号量的值大于0。
V操作用于释放信号量,将信号量的值加1。
下面是一个使用信号量实现线程间通信的例子:```#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>sem_t sem;void *thread1(void *arg){sem_wait(&sem);printf("Thread 1\n");sem_post(&sem);pthread_exit(NULL);}void *thread2(void *arg){sem_wait(&sem);printf("Thread 2\n");sem_post(&sem);pthread_exit(NULL);}int main(){pthread_t t1, t2;sem_init(&sem, 0, 1);pthread_create(&t1, NULL, thread1, NULL); pthread_create(&t2, NULL, thread2, NULL); pthread_join(t1, NULL);pthread_join(t2, NULL);sem_destroy(&sem);return 0;}```在这个例子中,我们创建了两个线程,它们都需要获取信号量才能执行。
由于信号量的初始值为1,因此线程1会先执行,然后释放信号量,线程2才能执行。
2. 互斥锁互斥锁是一种用于线程间同步和互斥的机制。
它可以用来控制对共享资源的访问。
在Linux中,互斥锁是由pthread_mutex_t类型的变量表示的。
它有两个主要的操作:加锁和解锁。
加锁操作用于获取互斥锁,如果互斥锁已经被其他线程获取,则当前线程会被阻塞,直到互斥锁被释放。
解锁操作用于释放互斥锁。
下面是一个使用互斥锁实现线程间通信的例子:```#include <stdio.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;void *thread1(void *arg){pthread_mutex_lock(&mutex);printf("Thread 1\n");pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_exit(NULL);}void *thread2(void *arg){pthread_mutex_lock(&mutex);printf("Thread 2\n");pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_exit(NULL);}int main(){pthread_t t1, t2;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_create(&t1, NULL, thread1, NULL);pthread_create(&t2, NULL, thread2, NULL);pthread_join(t1, NULL);pthread_join(t2, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;}```在这个例子中,我们创建了两个线程,它们都需要获取互斥锁才能执行。
由于互斥锁是排他的,因此只有一个线程能够获取互斥锁并执行,另一个线程会被阻塞。
3. 条件变量条件变量是一种用于线程间同步的机制。
它可以用来控制线程的执行顺序。
在Linux中,条件变量是由pthread_cond_t类型的变量表示的。
它有三个主要的操作:初始化、等待和通知。
初始化操作用于初始化条件变量。
等待操作用于等待条件变量的满足,如果条件变量不满足,则线程会被阻塞,直到条件变量满足。
通知操作用于通知等待条件变量的线程,使它们重新开始执行。
下面是一个使用条件变量实现线程间通信的例子:```#include <stdio.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t cond;void *thread1(void *arg){pthread_mutex_lock(&mutex);printf("Thread 1\n");pthread_cond_signal(&cond);pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_exit(NULL);}void *thread2(void *arg){pthread_mutex_lock(&mutex);printf("Thread 2\n");pthread_cond_wait(&cond, &mutex); printf("Thread 2 again\n");pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_exit(NULL);}int main(){pthread_t t1, t2;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_cond_init(&cond, NULL);pthread_create(&t1, NULL, thread1, NULL);pthread_create(&t2, NULL, thread2, NULL);pthread_join(t1, NULL);pthread_join(t2, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);pthread_cond_destroy(&cond);return 0;}```在这个例子中,我们创建了两个线程,它们都需要获取互斥锁才能执行。
线程1先执行,并发送一个条件变量的信号,线程2等待条件变量的满足。
当线程1发送信号后,线程2重新开始执行。
4. 管道管道是一种用于进程间通信的机制。
在Linux中,管道是由pipe函数创建的。
它有两个文件描述符,一个用于读取数据,一个用于写入数据。
管道是一个先进先出的队列,数据写入管道后,可以被读取出来。
下面是一个使用管道实现线程间通信的例子:```#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>int fd[2];void *thread1(void *arg){char buf[100];read(fd[0], buf, sizeof(buf));printf("Thread 1: %s\n", buf);pthread_exit(NULL);}void *thread2(void *arg){char *msg = "Hello, world!";write(fd[1], msg, strlen(msg) + 1);pthread_exit(NULL);}int main(){pthread_t t1, t2;pipe(fd);pthread_create(&t1, NULL, thread1, NULL);pthread_create(&t2, NULL, thread2, NULL);pthread_join(t1, NULL);pthread_join(t2, NULL);close(fd[0]);close(fd[1]);return 0;}```在这个例子中,我们创建了两个线程,它们之间通过管道进行通信。
线程2向管道中写入数据,线程1从管道中读取数据并输出。
总结本文介绍了Linux中几种常用的线程间通信方法,包括信号量、互斥锁、条件变量和管道。
这些方法都有各自的优缺点,需要根据具体的应用场景选择合适的方法。
在实际编程中,我们可以根据需要组合使用这些方法,以实现更复杂的线程间通信。