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【Linux】：多线程（读写锁 && 自旋锁）

读写锁 1.1 基本概念读写锁（Read-Write Lock）是一种用于多线程环境下同步访问共享资源的锁。它与传统的互斥锁（Mutex）有所不同，提供了更细粒度的控制，以便提高并发性能。...，不允许多个线程同时获得写锁，并且写操作和读操作也是互斥的读写锁的特点：读读不互斥：多个读线程可以同时访问共享资源读写互斥：读操作和写操作互斥，即在写操作进行时，其他线程不能进行读或写操作写写互斥...：多个写线程不能同时进行写操作具体来说，读写锁的行为如下：读操作（共享锁）：如果没有线程正在持有写锁，那么多个线程可以同时获得读锁并执行读取操作。...当读操作远多于写操作时，读写锁可以允许多个读线程同时访问共享资源，从而提高并发性能。...，形成活锁使用场景：短暂等待的情况：适用于锁被占用时间很短的场景，如多线程对共享数据进行简单的读写操作。

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【Linux】多线程(自旋锁、读写锁)

今日更新了Linux线程的内容欢迎大家关注点赞收藏⭐️留言自旋锁概述自旋锁是一种多线程同步机制，用于保护共享资源免受并发访问的影响。...原理自旋锁通常使用一个共享的标志位（如一个布尔值）来表示锁的状态。当标志位为 true 时，表示锁已被某个线程占用；当标志位为 false 时，表示锁可用。...使用场景短暂等待的情况：适用于锁被占用时间很短很短的场景，如多线程对共享数据进行简单的读写操作多线程锁使用：通常用于系统底层，同步多个cpu对共享资源的访问。...Linux提供的自旋锁系统调用 int pthread_spin_lock(pthread_spinlock_t *lock); int pthread_spin_trylock(pthread_spinlock_t...有，那就是读写锁。注意：写独占，读共享，读锁优先级高读者和读者是并发关系，写者和写者是互斥，读者和写者是互斥&&同步。 pthread库里面给我们提供了读写锁。

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Linux内核中的各种锁：信号量互斥锁读写锁原子锁自旋锁内存屏障等

使用实例如下： #include linux/spinlock.h> // 定义自旋锁 spinlock_t my_lock; void my_function(void) { spin_lock...要注意：信号量本身也是个共享资源，它的++操作（释放资源）和--操作（获取资源）也需要保护。其实就是用的自旋锁保护的。...(2)))){ // do something } else{ // 没抢到 std::cout锁失败"; } 三、读写锁/抢占 — —临界区读写锁：用于读操作比写操作更频繁的场景，...它允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入共享资源。这可以提高并发性能，因为读操作通常比写操作频繁得多。读写锁这种就属于高阶锁了，它的实现就可以用自旋锁。...所以RCU机制的核心有两个：1）复制后更新；2）延迟回收内存有RCU机制的话，读写就不需要做同步，也不会发生读写竞争了，因为读者是对原来的数据进行读，而写者是对拷贝出来的那份内存进行修改，读写可以并行

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【Linux】systemV共享内存

由于同一时间可能有多组进程进行通信，所以系统当中可能存在多个共享内存块，所以操作系统要把这些内存管理起来，所以内核中会有一个结构体来描述共享内存二、系统调用接口 1、申请共享内存（一）key的获取...已经存在的文件或目录的路径名 proj_id：由用户指定的非零整数，通常是一个单字符（因为只有低 8 位会被使用），只要这两个才参数一致，那么生成的key值就一定一致 key值是我们少见的由我们自己传参生成的固定的值，Linux...权限标志（如 0600、0666 等）权限设置类似文件权限设置，用于规定共享内存段的访问权限，0600 表示只有所有者有读写权限，0666 表示所有用户都有读写权限 2、将共享内存段连接到进程地址空间...，尝试创建共享内存段的一个私有副本，后续对该副本的修改不会影响其他进程看到的共享内存内容，用于实现进程对共享内存的独立修改 SHM_ANON 匿名共享内存部分系统支持该标志，用于创建匿名共享内存段，此时...共享内存的生命周期随内核，除非用户释放或者内核重启，共享内存才会释放 ipcs -m命令可以查看操作系统中所有的共享内存，其中perms是权限位，nattch是和当前共享内存关联的进程个数

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初识Linux · 共享内存

我们通过这个图，引出我们今日的话题：在Linux中，万物皆是文件的概念已经深深的刻入到了我们的大脑里面，在文件系统里面我们介绍了进程，介绍了地址空间，介绍了页表，介绍了物理内存之间的映射关系，知道了代码和数据的地址通过页表...在Linux源码里面是有共享内存对应的结构体的，这里因为不介绍，所以不放出对应的源码了，肯定就有人说了，怎么又又又是结构体？...因为Linux就是C语言写的呀，并且，C语言想要对某个对象管理，结构体不是最好的选择吗？所以我们得出一个结论，共享内存 = 共享内存的数据 + 共享内存的属性！！...对于第一种模式，IPC_CREAT，代表的是如果创建的共享内存不存在，就创建，如果存在共享内存，就获取该共享内存并返回，说白了就是总能够获取一个共享内存，但是不一定是全新的。...例如，它可以指定是否允许共享内存区域在调用进程的地址空间中固定位置，或者是否允许读写访问等那么为了获得地址，我们在类的私有成员变量里面新增一个_addrshm。

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共享内存无锁队列的实现

作者：范健导语：共享内存无锁队列是老调重弹了，相关的实现网上都能找到很多。但看了公司内外的很多实现，都有不少的问题，于是自己做了重新实现。...主要是考虑了一些异常情况加强健壮性，并且考虑了C++11的内存模型。为什么需要共享内存无锁队列？...又因为业务模块可能是多线程模式也可能是多进程模式，所以队列应该是在共享内存中。简单的做法是，对队列的读写都加锁，但这样无疑会导致高并发下性能瓶颈就在这把锁上。所以我们需要无锁队列。...共享内存另外一个值得一提的点是，共享内存我使用mmap，而非shmget。因为担心一台机器上部署的程序太多，可能出现共享内存key冲突的情况。...使用共享内存等共享资源时，更要想到，这资源不是我独占的，万一被有意或无意的篡改了数据该怎么办？能否尽量避免被别人篡改？如果被篡改，是否有发现和恢复机制？

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Linux共享内存及函数

共享内存的概念共享内存是指多个进程可以把一段内存共同的内存映射到自己的进程空间中，从而实现数据的共享和传输，它是存在与内核级别的一种资源，是所有进程间通信中方式最快的一种。...对于每一个共享内存段，内核会为其维护一个shmid_ds类型的结构体： // 摘自所用ubuntu18.04电脑中的/usr/include/i386-linux-gnu/bits/shm.h struct...key，ftok() 使用key创建/获得一个共享内存，shmget() 映射共享内存，得到虚拟地址，shmat() 使用共享内存，通过地址指针移除映射，shmdt() 销毁共享内存，shmctl()...的共享内存。...参考：《精通Linux C编程》- 程国钢《Linux C编程完全解密》- 闫敬吴淑坤

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【Linux】system V 共享内存

可以，其他进程也可以通信所以在任何时刻，可能有多个共享内存在被使用系统中一定会存在很多共享内存同时存在操作系统要不要整体管理所有的共享内存呢？要操作性系统如何管理多个共享内存呢？...先描述，在组织并不是在内存中开辟空间即可，系统为了管理共享内存，构建对应的描述共享内存的结构体对象共享内存=共享内存的内核数据结构(伪代码:struct shm)+真正开辟的内存空间 2....创建共享内存获取共享内存创建共享内存，调用shmget函数，通过两个选项若共享内存不存在则创建，若存在则报错而获取共享内存，调用shmget函数，则返回已有的共享内存 ---- 此时运行可执行程序...将自己和共享内存关联起来输入 man shmat 指令 at代表关联将共享内存和目标值关联起来返回值为共享内存的虚拟地址的起始地址我们不知道应该把共享内存放在虚拟空间的什么地址处...，所以shmaddr设为NULL让系统自主去选择 shmflg 可以设置为 SHM_RDONLY 表示当前共享内存是只读的一般设为0，默认为读写的 ---- 4.

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Linux进程通信——共享内存

所以：共享内存 = 物理内存快 + 共享内存的相关属性 OS管理的是对这个共享内存的数据结构对象做管理的。那么在创建共享内存的时候，如何保证共享内存在OS中是唯一的呢？答案就是key。...就像钥匙和锁一样。（fd与inode也是相同的道理）那么如何查看IPC资源呢？...shmat 第一个参数是想和哪一个共享内存关联，第二个参数是想把这个共享内存映射到地址空间的哪个地方（不常用），第三个权限是读写权限（一般设置为0）。...void* attachshm(int shmid) { void* p = shmat(shmid, nullptr, 0); if((long long)p == -1L)//因为linux...void* attachshm(int shmid) { void* p = shmat(shmid, nullptr, 0); if((long long)p == -1L)//因为linux

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Linux进程通信--共享内存

首先由操作系统在物理内存中开辟一段内存空间，共享内存虽然是操作系统创建的，但是这些进程中的某一个需要来创建这个共享内存，这个共享内存属于操作系统的。...由此，操作系统就要对共享内存进程管理（先描述，再组织），共享内存不是简单的一段内存空间，也要有描述并管理共享内存的数据结构和匹配算法。简单来说，对共享内存的管理，就变成了对链表的增删查改。...总结一下：共享内存=内存空间（数据）+共享内存的属性共享内存的操作创建共享内存函数接口创建共享内存函数接口为：shmget #include #include 共享内存存不存在？共享内存有自己对应的属性，这个属性有一个标识共享内存唯一性的字段，因此对应的共享内存存不存在，可以看对应的唯一性标识符。...<<std::endl; } 共享内存优缺点共享内存不提供对共享内存的任何保护机制，双方进程不会出现等待进程的现象，会造成数据不一致问题。

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Linux内核30-读写自旋锁

1 读/写自旋锁概念自旋锁解决了多核系统在内核抢占模式下的数据共享问题。但是，这样的自旋锁一次只能一个内核控制路径使用，这严重影响了系统的并发性能。...根据我们以往的开发经验，大部分的程序都是读取共享的数据，并不更改；只有少数时候会修改数据。为此，Linux内核提出了读/写自旋锁的概念。...也就是说，没有内核控制路径修改共享数据的时候，多个内核控制路径可以同时读取它。如果有内核控制路径想要修改这个数据结构，它就请求读/写自旋锁的写自旋锁，独占访问这个资源。这大大提高了系统的并发性能。...通过上面的分析可以看出，读写自旋锁使用bit31表示写自旋锁，bit30-0表示读自旋锁，对于读自旋锁而言，绰绰有余了。...成员break_lock 对于另一个成员break_lock来说，同自旋锁数据结构中的成员一样，标志锁的状态。 rwlock_init宏初始化读写锁的lock成员。

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Linux内核编程--内存映射和共享内存

有了这样的映射，进程利用指针直接读写虚拟地址就可以完成对文件的读写操作。这样可以避免进行read/write函数操作。...进程可以直接操作磁盘文件，用内存读写代替 I/O读写应用场景： 1.进程间通信使用内存映射实现进程间通信的两个场景：场景1.有亲缘关系的进程间通信（父子进程） step1: 父进程创建内存映射区...2.文件读写操作 step1: 读磁盘文件，获得文件描述符 step2: 基于文件描述符建立进程的内存映射区 step3: 利用进程进行内存映射区的读写操作 step4: 释放内存映射区，关闭文件描述符...PROT_EXEC：映射区可执行 PROT_NONE：映射区不可访问 --flags参数取值： MAP_SHARED：变动是共享的，内存区域的读写影响到原文件 MAP_PRIVATE：变动是私有的，...内存区域的读写不会影响到原文件返回：若成功，返回指向内存映射区域的指针，若出错，返回MAP_FAILED(-1)。

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无锁编程:c++11基于atomic实现共享读写锁(写优先)

在多线程状态下，对一个对象的读写需要加锁，基于CAS指令的原子语句可以实现高效的线程间协调。...关于CAS的概念参见下面的文章：无锁编程以及CAS 在c++11中CAS指令已经被封装成了非常方便使用的atomic模板类, 详情参见: atomic参考以下代码利用atomic实现了一个读写资源锁...,并且可以根据需要通过构造函数参数设置成写优先(write_first)(代码在gcc5和vs2015下编译通过): readLock/Unlock 实现共享的读取加/解锁，线程数不限，有读取线程工作时...include #include #include #include #include "raii.h" /* * atomic实现读写资源锁...,独占写,共享读,禁止复制构造函数和'='赋值操作符 * WRITE_FIRST为true时为写优先模式,如果有线程等待读取(m_writeWaitCount>0)则等待,优先让写线程先获取锁 *

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【Linux修炼】16.共享内存

进程之间通过共享内存进行关联四.共享内存的特点五.共享内存的内核结构六.共享内存函数的总结共享内存是为通信而诞生的。...，参数二：地址空间，一般设置为nullptr，参数三：读写权限，一般设置为0就可以了，默认就可以读写。...，因此还需要在createshm中添加选项：接下来看看运行结果：可以发现的是，由于我们新增了0600即拥有者的读写权限，perm也就显示了600，此外nattch的链接数量也变成了1，这说明有一个进程和这个共享内存关联起来了...也就是说，共享内存并不像管道一样，管道是当读写都打开时，如果不读，写满就会不写了，如果写端不写，读端就不会继续读了并且阻塞在那里，而共享内存没有做这样的保护。那么如何保护?...今后将会学到信号量和互斥锁的方式对管道进行保护。

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Linux进程间通信【共享内存】

结论：共享内存 = 共享内存的内核数据结构（struct shmid_ds） + 真正开辟的空间 ---- 3、共享内存简单使用当两个进程与同一块共享内存成功关联后，可以直接对该区域进行读写操作，...，无法释放，程序也无法运行因为共享内存不区分读端与写端，只要关联了，两者都可以进行读写 ---- 4、共享内存的补充知识关于共享内存，还需要知道以下几个特点 4.1、共享内存的大小在上面的代码中，...，直接访问同一块区域进行数据读写在使用共享内存通信时，只需要经过以下两步：进程 A 直接将数据写入共享内存中进程 B 直接从共享内存中读取数据显然，使用共享内存只需要经过 2 次 IO 所以共享内存的秘籍是...，加入互斥锁和条件变量等待工具，控制内存块的读写 ---- 5、共享内存实操–配合命名管道完成通信共享内存如果不加以控制的话，很难实现管道般的通信，所以我们要对它进行改造 5.1、逻辑设计共享内存的特点是...》 ---- 总结以上就是本次关于 Linux 进程间通信之共享内存的全部内容了，共享内存是所有 IPC 中最快的一种，因为它省去了很多不必要的 IO 操作，进程直接对话进程，效率极高，不过在狂飙的后果就是不安全

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【Linux】进程间通信——共享内存

共享内存（Shared Memory）什么是共享内存共享内存（Shared Memory）是一种进程间通信（IPC）机制，允许多个进程共享同一块物理内存，从而提高数据交换效率。...共享内存的特点高效：数据直接在内存中共享，避免了进程间数据拷贝的开销。进程可见：多个进程可以同时访问同一块共享内存，实现高速数据传输。...需要同步机制：由于多个进程可以并发访问共享内存，通常需要使用信号量（Semaphore）或互斥锁（Mutex）来防止数据竞争。...3.共享内存的主要函数函数作用 shmget() 创建或获取一个共享内存段 shmat() 将共享内存附加到进程地址空间 shmdt() 解除共享内存与进程的关联 shmctl() 控制共享内存（删除...通过 shmget、shmat、shmctl 等函数，Linux 系统为我们提供了灵活的共享内存操作接口。

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Linux进程通信之共享内存

Linux进程通信之共享存储概念：共享内存指 (shared memory)在多处理器的计算机系统中，可以被不同中央处理器（CPU）访问的大容量内存。...任何一个缓存的数据被更新后，由于其他处理器也可能要存取，共享内存就需要立即更新，否则不同的处理器可能用到不同的数据。...共享内存是 Unix下的多进程之间的通信方法 ,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信，实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。...PHP中的封装： php中封装了shm开头的函数和shmop开头的函数，实际效果是一样的，具体使用方式请查看官方手册，下面我们以shm开头的为例演示特点：共享内存是将内存映射到其他进程的地址空间中...，所以说共享内存也是最快的IPC进程通信方式前提：在使用IPC进程通信时，也就是信号量、消息队列、共享存储时，首先要先确定自己的PHP扩展是否已经开启，使用php -m 查看编写代码父子进程

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详解Linux共享内存的管理

在进程通信应用中会用到共享内存，这就涉及到了IPC，与IPC相关的命令包括：ipcs、ipcrm（释放IPC）。IPCS命令是Linux下显示进程间通信设施状态的工具。...使用IPCS可以查看共享内存、信号量、消息队列的状态。...nattach；第七列是共享内存的状态status。...当用户调用shmctl的IPC_RMID时，内存先查看多少个进程与这个内存关联着，如果关联数为0，就会销毁这段共享内存，否者设置这段内存的mod的mode位为SHM_DEST，如果所有进程都不用则删除这段共享内存...删除IPC ipcrm -m| -q| -s shm_id 例如，我们在以0x12345678为KEY创建了一个共享内存，可以直接使用ipcrm -M 0x12345678来删除共享内存区域

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速通 Linux 共享内存原理

共享内存是一个非常有意思的话题，一方面共享内存避免了通讯过程中的内存复制问题，是 Linux IPC 通讯中效率最高的一种。...从使用方式上讲，Linux 提供了三种共享内存的方式，包括 Unix 味的 POSIX 和 SysV 接口，还提供了直接文件映射内存的 mmap。...本文尝试分别介绍 Linux 共享内存的基本原理，并做一个 “违背祖宗的决定”，如何在 Golang 中使用共享内存。...= nil { return err } return nil } SysV 的共享内存实现是基于 tmpfs，tmpfs 是一个常用的基于内存的 fs，当在 tmpfs 中读写时，fs 中的内容会保存在内存中...总结从原理上讲 Linux 共享内存的主要方式只有两种，一是基于文件的 mmap，另一种就是 tmpfs，用一张图描述 Linux 几种实现共享内存的方式：

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Linux 进程间如何共享内存？

导读共享内存是在内存中单独开辟的一段内存空间，这段内存空间有自己特有的数据结构，包括访问权限、大小和最近访问的时间等。...共享内存 IPC 原理共享内存进程间通信机制主要用于实现进程间大量的数据传输，下图所示为进程间使用共享内存实现大量数据传输的示意图： ?...该数据结构定义如下： from /usr/include/linux/shm.h struct shmid_ds { struct ipc_perm shm_perm; /* operation perms...，需要在进程地址空间与共享内存空间之间建立联系，即将共享内存空间挂载到进程中。...SHMALL (SHMMAX/getpagesize()*(SHMMNI/16))| define SHMSEG SHMMNI /* max shared segs per process */ Linux

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