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            用代碼來思考自旋鎖和信號量

            Posted on 2008-04-30 16:45 MichaelCao 閱讀(977) 評論(4)  編輯 收藏 引用 所屬分類: OS
                覺得昨天的思考似乎還是不怎么過癮,有些問題還不是很清楚.到底應用方面兩個有什么區別呢?
            自己學著別人小小的動了下手.
            先貼信號量的代碼.
            #include<pthread.h>
            #include<stdio.h>
            #include<sys/time.h>

            #define MAX 10
            pthread_t thread[2];
            pthread_mutex_t mut;
            int number=0,i;

            void * thread1()
            {
                printf("thread1: I'm thread 1 \n");
                for(i =0;i<MAX ;i++)
                {
                    printf("thread 1: number=%d \n",number);
                    pthread_mutex_lock(&mut);
                    number++;
                    pthread_mutex_unlock(&mut);
                    sleep(2);
                }
                printf("thread1: 主函數在等我完成任務嗎?\n");
                pthread_exit(NULL);
            }
            void *  thread2()
            {
                printf("thread2: I'm thread 2 \n");
                for(i =0; i<MAX;i++)
                {
                    printf("thread2 : number=%d\n",number);
                    pthread_mutex_lock(&mut);
                    number++;
                    pthread_mutex_unlock(&mut);
                    sleep(3);
                }
                printf("thread2 : 主函數在等我完成任務么?\n");
                pthread_exit(NULL);

            }

            void thread_create(void)
            {
                /*創建線程*/
                pthread_create(&thread[0],NULL,thread1,NULL);
                printf("線程1被創建!\n");
                pthread_create(&thread[1],NULL,thread2,NULL);
                printf("線程2被創建!\n");
            }
            void thread_wait(void)
            {
                /*等待線程結束*/
                pthread_join(thread[0],NULL);
                printf("線程1已經結束!\n");
                pthread_join(thread[1],NULL);
                printf("線程2已經結束!\n");
            }
            int main()
            {
                /*用默認屬性初始化互斥鎖*/
                pthread_mutex_init(&mut,NULL);
                printf("我是主函數,我正在創建線程!\n");
                thread_create();
                printf("我是主函數,我正在等待線程完成任務!\n");
                thread_wait();
            }

            執行的結果是:
            我是主函數,我正在創建線程!
            thread1: I'm thread 1
            thread 1: number=0
            線程1被創建!
            thread2: I'm thread 2
            thread2 : number=1
            線程2被創建!
            我是主函數,我正在等待線程完成任務!
            thread 1: number=2
            thread2 : number=3
            thread 1: number=4
            thread 1: number=5
            thread2 : number=6
            thread 1: number=7
            thread2 : number=8
            thread 1: number=9
            thread2 : number=10
            thread1: 主函數在等我完成任務嗎?
            線程1已經結束!
            thread2 : 主函數在等我完成任務么?
            線程2已經結束!

             重要:這個執行的過程大概要10秒!!!!!!
            而我們用自旋鎖,代碼:
            /*
             * time :2008.4.30
             * author:will cao
             * Email:sei_michael@126.com
             * 探索自旋鎖與信號量的區別
             */
            #include<pthread.h>
            #include<stdio.h>

            pthread_t thread[2];
            pthread_spinlock_t lock ;

            #define MAX 10

            int number=0,i;

            void * thread1()
            {
                printf ("thread 1 :I began to run !");
                for(i=0;i<MAX;i++)
                {
                    printf("thread 1 :number=%d \n",number);
                    pthread_spin_lock(&lock);
                    number++;
                    pthread_spin_unlock(&lock);
                }
                printf("ok ,I am over !\n");
                pthread_exit(NULL);
            }
            void * thread2 ()
            {
                printf("thread2 : I start !!!\n");
                for(i=0;i<MAX;i++)
                {
                    printf("thread2 : number = %d \n",number);
                    pthread_spin_lock(&lock);
                    number++;
                    pthread_spin_unlock(&lock);
                }
                printf("thread 2: I am over!!!");
                pthread_exit(NULL);
            }

            void thread_create(void)
            {
                /*create the threads */
                pthread_create(&thread[0],NULL,thread1,NULL);
                printf("create the thread 1\n ");
                pthread_create(&thread[1],NULL,thread2,NULL);
                printf("create the thread 2 \n");
            }
            void thread_wait(void )
            {
                /*wait for the thread to be over */
                pthread_join(thread[0],NULL);
                printf("the thread 1 is over !\n");
                pthread_join(thread[1],NULL);
                printf("the thread 2 is over ! \n");
            }
            int main()
            {
                /* init the spin lock */
                pthread_spin_init(&lock,0);
                printf("i am the main,and I am creating the threads ");
                thread_create();
                printf("i am the main,and I am wait for the thread to be over!");
                thread_wait();
            }
             執行結果為:
            i am the main,and I am creating the threads thread 1 :I began to run !thread 1 :number=0
            thread 1 :number=1
            thread 1 :number=2
            thread 1 :number=3
            thread 1 :number=4
            thread 1 :number=5
            thread 1 :number=6
            thread 1 :number=7
            thread 1 :number=8
            thread 1 :number=9
            ok ,I am over !
            create the thread 1
             thread2 : I start !!!
            create the thread 2
            i am the main,and I am wait for the thread to be over!thread2 : number = 10
            thread2 : number = 11
            thread2 : number = 12
            thread2 : number = 13
            thread2 : number = 14
            thread2 : number = 15
            thread2 : number = 16
            thread2 : number = 17
            thread2 : number = 18
            thread2 : number = 19
            thread 2: I am over!!!the thread 1 is over !
            the thread 2 is over !
               執行時間:我沒用系統調用,但肯定是用不了0.1秒的...
            總結:從表面上來看,很明顯的區別是當我們用的是信號量的時候,這個時候是有調度的.因為從運行結果上來看,主線程在創建其他兩個線程后,其他線程開始運行.并且主線程也在運行.但怎么運行這個是無法確定的,這是一個并發的過程.
                當使用自旋鎖后,這個就不一樣了.當運行到臨界區的時候,它是直接的過去,不是會產生一個等待,或者一個調度.
            不知道編譯器是怎么編譯的.很想知道編譯后二進制代碼有什么區別.但這個好像有點太難....不過我覺得從運行結果上來看這么多,應該差不多了.


            Feedback

            # re: 用代碼來思考自旋鎖和信號量  回復  更多評論   

            2008-09-19 10:01 by 郭石
            博主,你前面不是在用互斥鎖嗎?哪里用了信號量呢?

            # re: 用代碼來思考自旋鎖和信號量  回復  更多評論   

            2008-10-27 18:27 by mach
            如果把上面代碼中的sleep去掉,估計運行時間也不會超過0.1秒 哈哈

            # re: 用代碼來思考自旋鎖和信號量  回復  更多評論   

            2009-03-02 11:51 by galilio
            只有代碼,沒有思考

            # re: 用代碼來思考自旋鎖和信號量  回復  更多評論   

            2009-06-02 17:34 by falconflying
            我覺得樓主是想當然了,對于spinlock的確會出現你所說的結果,但是也會出現mutex類似的結果,在我的機器上就出現了,redhat5 企業版
            另外,mutex出現10秒的原因是你使用了sleep。。。。。

            posts - 16, comments - 16, trackbacks - 0, articles - 0

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