"原子操作(atomic operation)是不需要synchronized",这是多线程编程的老生常谈了。所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作;这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何 context switch (切换到另一个线程)。
综述 在上一篇介绍了linux驱动的调试方法,这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到的并发和竟态以及如何处理并发和竞争。 首先什么是并发与竟态呢?并发(concurrency)指的是多个执行单元同时、并行被执行。而并发的执行单元对共享资源(硬件资源和软件上的全局、静态变量)的访问则容易导致竞态(race conditions)。可能导致并发和竟态的情况有: SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构。SMP是一种紧耦合、共享存储的系统模型,它的特点是多个CPU使用共同的系统总线
linux内核中有多种内核锁,内核锁的作用是: 多核处理器下,会存在多个进程处于内核态的情况,而在内核态下,进程是可以访问所有内核数据的,因此要对共享数据进行保护,即互斥处理; linux内核锁机制有信号量、互斥锁、自旋锁还有原子操作。 一、信号量(struct semaphore): 是用来解决进程/线程之间的同步和互斥问题的一种通信机制,是用来保证两个或多个关键代码不被并发调用。 信号量(Saphore)由一个值和一个指针组成,指针指向等待该信号量的进程。信号量的值表示相应资源的使用情况。信号量S>=0
funcA先执行,再执行funcB。或者 funcB先执行,再执行funcA。 上述无论那个先执行,结果都是2。没有什么多说的。
并发 是指在某一时间段内能够处理多个任务的能力,而 并行 是指同一时间能够处理多个任务的能力。并发和并行看起来很像,但实际上是有区别的,如下图(图片来源于网络):
Linux互斥与同步 零、前言 一、Linux线程互斥 1、基本概念及引入 2、互斥量mutex介绍 3、互斥量的使用 4、互斥量原理 二、可重入/线程安全 1、基本概念 2、线程安全 3、重入函数 4、联系与区别 三、常见锁概念 四、Linux线程同步 1、基本概念 2、条件变量的使用 3、条件变量等待 4、条件变量使用规范 五、POSIX信号量 1、信号量概念及介绍 2、信号量的使用 零、前言 本章主要讲解学习Linux中对多线程的执行中的同步与互斥 一、Linux线程互斥 1、基本概念及引入 互
自旋锁主要用来解决SMP和调度引发的竞态问题,但是普通的自旋锁并不关心临界区在执行什么操作,对读和写都一视同仁,这样就会存在一些弊端!
在早期的 Linux内核中,并发的来源相对较少。早期内核不支持对称多处理( symmetric multi processing,SMP),因此,导致并发执行的唯一原因是对硬件中断的服务。这种情况处理起来较为简单,但并不适用于为获得更好的性能而使用更多处理器且强调快速响应事件的系统。
◆ 说在前面的话 正如我开篇所说,我们要整理一些java并发编程的学习文档,这一篇就是第一篇:原子操作。主要说什么是原子操作,如何实现原子操作以及java中的原子操作类。 ◆ 开酒,满上 ◆ 什么是原子操作 什么是原子操作,所谓原子操作,就是一个操作是不能打断的操作。嗯.......确切的说应该是不被其他线程或者任务影响的操作。 没错,原子操作就是你在家里的一次上厕所的操作 >> 进厕所,上锁,执行操作..... 身心愉悦,开锁,离开..... 在程序中的体现就是一个线程在执行某个任务占用某个资源在操作的
开始正文, 有任何疑问都可以在评论区留言,以laravel5.8框架为基础来编写业务逻辑。
AtomicBoolean 类为我们提供了一个可以用原子方式进行读和写的布尔值,它还拥有一些先进的原子性操作,比如 compareAndSet()。AtomicBoolean 类位于 java.util.concurrent.atomic 包,完整类名是为 java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean。本小节描述的 AtomicBoolean 是 Java 8 版本里的,而不是它第一次被引入的 Java 5 版本。
AtomicInteger 类是 Java 并发包(java.util.concurrent.atomic)中的一员。它提供了一种线程安全的方式来对整型变量进行原子操作。通过使用 AtomicInteger 类,开发者可以在多线程环境中对整型变量进行安全地增加、减少等操作,而不需要使用显式的同步机制。
Linux 内核中的同步机制:原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。 1、介绍 在现代操作系统里,同一时间可能有多个内核执行流在执行,即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。 主流的Linux内核中的同步机制包括: 原子操作 信号量(semaphore) 读写信号量(rw_semaphore) 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock、 brlock(只包含在2.4内核中
因为现代操作系统是多处理器计算的架构,必然更容易遇到多个进程,多个线程访问共享数据的情况,如下图所示:
对于信号量我们并不陌生。信号量在计算机科学中是一个很容易理解的概念。本质上,信号量就是一个简单的整数,对其进行的操作称为PV操作。进入某段临界代码段就会调用相关信号量的P操作;如果信号量的值大于0,该值会减1,进程继续执行。相反,如果信号量的值等于0,该进程就会等待,直到有其它程序释放该信号量。释放信号量的过程就称为V操作,通过增加信号量的值,唤醒正在等待的进程。
在多线程编程中,保证数据的原子性操作是至关重要的。而 Java 提供了一系列的原子类来支持这一需求,其中之一就是 AtomicInteger。它是 Java.util.concurrent.atomic 包下的一个类,主要用于对整型变量进行原子操作。
原子操作(atomic operation)指的是由多步操作组成的一个操作。如果该操作不能原子地执行,则要么执行完所有步骤,要么一步也不执行,不可能只执行所有步骤的一个子集。
对于分布式锁的问题我也查过很多资料,感觉很多方式实现的并不完善,或者看着云里雾里的,不知所以然,于是就整理了这篇文章,希望对您有用,有写的不对的地方,欢迎留言指正。
由于各个进程之间独享一块用户地址空间,一般而言这块独立的用户地址空间不能互相访问,所以进程之间想要通信必须通过内核空间(每个进程共享)。
要深入理解Linux内核中的同步与互斥的实现,需要先了解一下内联汇编:在C函数中使用汇编代码。
今天把这两个锁的内核实现源码重新捋了一遍,基于liunx2,6.0,直接粘注释版: 核心文件,x86下实现的spinlock
retain是指针拷贝,copy是内容拷贝。在拷贝之前,都会释放旧的对象。 •使用assign: 对基础数据类型 (NSInteger)和C数据类型(int, float, double, char,等) •使用copy: 对NSString •使用retain: 对其他NSObject和其子类 assign: 简单赋值,不更改索引计数(Reference Counting)。 copy: 建立一个索引计数为1的对象,然后释放旧对象 retain:释放旧的对象,将旧对象的值赋予输入对象,再提高输入对
毕竟,各家互联网大厂和其背后的程序员们,苦闰秒久矣:就在今年7月,谷歌Meta微软亚马逊就曾联手倡议废除闰秒。
前言:非常早之前就接触过同步这个概念了,可是一直都非常模糊。没有深入地学习了解过,最近有时间了,就花时间研习了一下《linux内核标准教程》和《深入linux设备驱动程序内核机制》这两本书的相关章节。趁刚看完,就把相关的内容总结一下。
分析: 在高并的场景下,假设库存只有 2 件 ,两个请求同时进来,抢购改商品,购买数量都是 2. A请求 此时去获取库存,发现库存刚好足够,执行扣库存下单操作。 在 A 请求为完成的时候(事务未提交),B请求 此时也去获取库存,发现库存还有2. 此时也去执行扣库存,下单操作。
例子: 比如说,3个人有你的账户:你有10000元 一个人请求想给金额减 8000 一个人请求想给金额减 5000 一个人请求想给金额减 1000
原子类使用 CAS 替代锁,实现基本类似,我们本文以 AtomicInteger 为例来研究其究竟是如何实现无锁同步的.
AtomicInteger 类底层存储一个int值,并提供方法对该int值进行原子操作。AtomicInteger 作为java.util.concurrent.atomic包的一部分,从Java 1.5开始引入。
欢迎来到操作系统系列,采用图解 + 大白话的形式来讲解,让小白也能看懂,帮助大家快速科普入门。
信号量(semaphore)本质上是一个计数器,用于多进程对共享数据对象的读取,它和管道有所不同,它不以传送数据为主要目的,它主要是用来保护共享资源(信号量也属于临界资源),使得资源在一个时刻只有一个进程独享。 在信号量进行PV操作时都为原子操作(因为它需要保护临界资源)。
在 Jdk1.5 开始 Java 开始引进提供了 java.util.concurrent.atomic 包,到 Jdk8 时,atomic 包共提供了 16 个原子类,分为 6 种类型,分别是:①、基本类型原子类;②、数组类型原子类;③、引用类型原子类;④、原子更新属性;⑤、Adder 加法器;⑥、积累器。
二进制安全是指,在传输数据时,保证二进制数据的信息安全,也就是不被篡改、破译等,如果被攻击,能够及时检测出来
1. volatile修饰的变量具有可见性 从图中可以看出: ①每个线程都有一个自己的本地内存空间–线程栈空间???线程执行时,先把变量从主内存读取到线程自己的本地内存空间,然后再对该变量进行操作 ②
本文介绍了原子变量以及其在并发编程中的应用,包括原子变量的定义、使用方式、原理以及其在实际中的应用案例。同时,还对比了原子变量和synchronized关键字的区别,并分析了在多线程环境下使用原子变量的优势。
要想一个系统不崩溃,性能还得好,同步技术是非常关键的。但是,完全避免竞态条件几乎是难于上青天。因为它要求对内核各个功能模块之间的交互得有一个清晰深刻的理解。下面我们看一下Linux内核中一些具体保护数据访问的示例,加深对其理解,甚至可以在自己的内核设计上借鉴一下。
Java 从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包(以下简称Atomic包),这个包中的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。原子类通过 CAS (compare and swap) 、 volatile和native方法实现,比 synchronized 开销更小,执行效率更高,在多线程环境下,无锁的进行原子操作。
Redis专题(二)——Redis数据类型(1) (原创内容,转载请注明来源,谢谢) 一、概述 Redis是一种Key-Value类型的数据库,属于非关系型数据库,NoSQL的一种
上一个章节我们学习原子更新基本类型类,如果没有印象的小伙伴可以通过底部的链接回头看下,本章节主要介绍原子更新数组类型。
借助于redis中的命令setnx(key, value),key不存在就新增,存在就什么都不做。同时有多个客户端发 送setnx命令,只有一个客户端可以成功,返回1(true);其他的客户端返回0(false)。
我们知道在 JDK1.5 中新增了并发情况下使用的 Integer/Long 所对应的原子类 AtomicInteger 和 AtomicLong。
也就是说,如果一个变量在多个CPU中都存在缓存(一般在多线程编程时才会出现),那么就可能存在缓存不一致的问题。
原文链接:https://www.cnblogs.com/DOMLX/p/10914162.html
程序想要使用共享资源,必然通过一些指令去访问这些资源,若多个任务都访问同一资源,那么访问该资源的指令代码组成的区域称临界区。简而言之,临界区是代码
在 Java 的java.util.concurrent包中,除了提供底层锁、并发同步等工具类以外,还提供了一组原子操作类,大多以Atomic开头,他们位于java.util.concurrent.atomic包下。
甚至你都忘记了当时你的面试题,只是看到我文章的时候,突然想起:哦,这题我之前遇到过,没有解决。
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