CP.43: Minimize time spent in a critical section CP.43:尽量减少花费在临界区中的时间 Reason（原因） The less time is...Instead, add a block for the critical section: 但是这种做法在安全方面进行了妥协，还违反了RAII准则。...作为改善，可以为临界区增加一个代码块： void do_something() // OK { do0(); // preparation: does not need lock {
，肯定得通过一些代码指令去访问，这些代码指令就是临界区并发：单个 CPU 上交替处理多个任务，宏观上看就像是同时进行的一样，但微观上看任意时刻还是只有一个任务在进行。...所以对于进入临界区访问公共资源我们要避免竞争条件，保证公共资源的互斥排他性，一般有两种大的解决方案来实现互斥：忙等待：没进入临界区时一直循环，占用 CPU 资源休眠等待：没进入临界区时一直休眠，不占用...另外 xv6 不支持线程，而各个进程之间内存是不共享的，加之内核进入临界区访问公共资源的时候是关了中断的，关了中断除了自己休眠是不会让出 CPU 的，所以运行在单个处理器上的各个进程之间的并发其实并不会产生竞争条件...Ⅳ 指令乱序问题现今的指令的执行都有流水线的技术，其实还有乱序执行。乱序执行指的是在 CPU 运行中的指令不按照代码既定的顺序执行，而是按照一定的策略打乱后顺序执行，以此来提高性能。...解锁操作基本上就是上锁的逆操作，注意一点，可能有其他进程休眠在休眠锁上，所以当前进程解锁后需要唤醒休眠在休眠锁上的进程。好了本节就这样吧，有什么问题还请批评指正，也欢迎大家来同我讨论交流学习进步。
String 在 Java 中是不可变的。 不可变类只是一个无法修改其实例的类。 创建实例时，将初始化实例中的所有信息，并且无法修改信息。 不可变类有许多优点。...本文总结了为什么 String 设计为不可变的。 这篇文章从内存，同步和数据结构的角度说明了不变性概念。 1. 字符串池 字符串池（String intern pool）是方法区域中的特殊存储区域。...如果字符串是可变的，则使用一个引用更改字符串将导致其他引用的错误。 2. 缓存的哈希码 字符串的哈希码经常在 Java 中使用。 例如，在 HashMap 或 HashSet 中。...在String类中，它具有如下代码： private int hash;//this is used to cache hash code. 3....可变字符串也可能在 Reflection 中引起安全问题，因为参数是字符串。 如下例子： boolean connect(string s){ if (!
内核中的并发和竞争简介 在早期的 Linux内核中，并发的来源相对较少。...以上列表中的函数适用于SMP或支持抢占的单CPU下线程之间的并发访问，也就是用于线程与线程之间，被自旋锁保护的临界区一定不能调用任何能够引起睡眠和阻塞（其实本质仍然是睡眠）的API函数，否则的话会可能会导致死锁现象的发生...使用了自旋锁之后可以保证临界区不受别的CPU和本CPU内的抢占进程的打扰，但是得到锁的代码在执行临界区的时候，还可能受到中断和底半部的影响，为了防止这种影响，建议使用以下列表中的函数： 函数 描述 void...如果一个线程在读，另一个线程在写，那么很可能会读取到错误的不完整的数据。读写自旋锁是可以允许对临界区的共享资源进行并发读操作的。但是并不允许多个线程并发读写操作。...信号量也可以用于互斥体，当信号量用于互斥时（即避免多个进程同时在一个临界区中运行），信号量的值应初始化为1.这种信号量在任何给定时刻只能由单个进程或线程拥有。
为什么 String 在 java 中是不可变的？String 在 java 中是不可变的，一个不可变类意味着它的实例在创建之后就不可修改，实例的所有属性在创建时初始化，之后无法对这些属性进行修改。...1 字符串池的需要字符串池是存在于 Java方法区 的一个特殊内存区域，当需要创建的目标字符串在字符串池中已经存在，那么字符串池中的字符串引用就会返回并赋值给目标字符串，而不是创建一个新的对象。...2 用作缓存时的 hashcode字符串的哈希值在 java 中是被频繁使用到的。...方法调用的预期结果是成功连接到设备，事实可能是并没有连接。可变的字符串在反射中也会导致安全问题，因为参数是字符串。...总结，String 被设计为 final 的原因是 效率 和 安全，通常情况下这也是为什么不可变对象在许多设计中会成为首选的原因。
从上述的情况可以得到一个结论：多线程在访问共享资源的时候是不安全的，这主要是因为多线程之间的并发执行的且访问资源的动作是非原子性的（单纯的++或者–都不是原子的） 为了解决这个问题，就提出了互斥锁；...多个线程并发的操作共享变量，会带来一些问题，这在上述的线程安全问题上已经体现了 要解决多线程并发访问临界资源带来的问题，需要做到三点： 代码必须要有互斥行为：当代码进入临界区执行时，不允许其他线程进入该临界区...如果多个线程同时要求执行临界区的代码，并且临界区没有线程在执行，那么只能允许一个线程进入该临界区。...如果线程不在临界区中执行，那么该线程不能阻止其他线程进入临界区 其实就是加一把互斥锁，这个锁就是mutex，一个线程在持有锁的期间，其他的线程只能挂起等待； 下面介绍其常用的接口（因为接口属于pthread...，程序在运行时都只有一个线程在抢票，这是因为锁只规定需要互斥访问，谁持有锁谁就占有该资源；解决这个问题的办法也很简单，只需要让该线程陷入休眠即可，在现实中我们抢完票还需要付款，付款的时候线程已经退出临界区了
RCU为什么可以读写并发？ 在解释这个问题之前，请允许我先反问一个问题——为什么读写不能并发？原因当前显而易见了，因为读写并发会导致数据不一致，有人读到的是新数据，有人读到的是旧数据。...API，在中断以及其他场景下会有不同的API，而且，并没有写临界区这一概念！...目的2：保证需要读的指针在整个临界区内是一致的，这是因为读写可能是并发进行的，所以指针指向的数据很有可能发生"突变"，因此临界区的作用就是限制这种情况的发生——它可以保证在临界区内读到的数据是一致的，即要么都是旧数据...为什么没有写临界区的概念？ 这个问题应该改为：对单一写者来说为什么没有写临界区？这还是和RCU的机制有关，RCU能够容忍数据的短时间不同步，并且写者能保证原子地更新数据。...，于是就可以反推出——一旦某个CPU进行了进程切换，那么此CPU一定不在临界区，所以确认CPU是否还在临界区的问题就转化成了确认此CPU是否进行过进程切换。
线程组是使用 Java 线程进行管理和组织的一种模型。...Java 中的线程组是一个 ThreadGroup 类对象，它充当了一个父容器，可以将同一类线程分成一组，并提供追踪这些线程状态、统计信息及管理这些线程的方法。...在线程组中，如果发生未捕获异常，可以通过 Thread.UncaughtExceptionHandler 进行处理。 在 Java 中，虽然线程组是一种功能强大的机制，但实际上并不推荐使用。...3、容易引起歧义 在 Java 中，虽然 ThreadGroup 的设计旨在通过将一组线程分到同一个容器中来轻松管理和控制它们，但如果使用错误，可能会导致线程状态。...因此，在 Java 中，线程组已基本过时，推荐使用 Executor 框架等新的更实用的工具来进行线程管理。
前言 最近，明学是一个火热的话题，而我，却也想当那么一回明学家，那就是，把JavaScript和多线程并发这两个八竿子打不找的东西，给硬凑了起来，还写了一个并发库concurrent-thread-js...函数中，为什么还要给调用方法传example这个名字参数？？...所以为了模拟，我在JS中处理“线程”中断也是这么去做的,但是我们这样做的根本原因是：我们压根没有可以停掉一个线程函数的方法！...我们需要设置一个Boolean属性isLock lock方法：lock方法首先会判断isLock是否为false，如果是，则代表没有线程占领临界区，那么允许该线程进入临界区，同时把isLock设置为true...当它们检测到isLock为false时候，则会进入临界区，同时设置isLock为true。
Java线程面试题：什么是死锁？如何避免？ 死锁是指两个或多个线程相互等待对方持有的锁而不能继续执行，造成代码无法向下进行的情况。...System.out.println("MyThreadB acquired lockA"); } } } } } 在这个例子中，...MyThreadA获取到了lockA 的锁，进入临界区并休眠1秒钟，然后试图获取 lockB 的锁；而 MyThreadB 获取到了lockB 的锁，也进入临界区并休眠1秒钟，然后试图获取 lockA...MyThreadB 中修改了竞争锁的获取顺序，使其先获取 lockA 的锁，从而解除了死锁情况。...总结：死锁是一种常见的并发问题，可以通过避免使用多个同步锁、保证获取锁的顺序和使用定时锁等策略来避免。在进行并发编程时，应当尽量避免出现死锁问题，以保障程序运行的稳定性和正确性。
在等待 I/O 完成时，进程经常会进入休眠状态。 我们可以使用一种锁定机制，当进程在等待对临界区的访问时，此机制可让进程进人休眠状态。...为了让我们的临界区正确工作，我们选择使用的锁定原语必须在其他拥有这个锁并休眠的情况下工作。在可能出现休眠的情况下。而目前，对于我们来说最合适的机制是信号量（semaphore）。...当信号量用于互斥时（即避免多个进程同时在一个临界区中运行），信号量的值应初始化为 1。这种信号量在任何给定时刻只能由单个进程或线程拥有。...允许多个并发的读取者是可能的，只要它们之中没有哪个要做修改。这样做可以大大提高性能，因为只读任务可并行完成它们的工作，而不需要等待其他读取者退出临界区。...休眠可发生在许多无法预期的地方：当我们编写需要在自旋锁下执行的代码时，必须注意每一个所调用的函数。 在中断处理例程中拥有锁是合法的，这也是为什么自旋锁操作不能休眠的一个原因。
，这里面最经典的案例就是生产者-消费者模式，这里有一些关于这三个方法的很有意思问题，我们来看一下： （1）为什么这三个方法定义在Object类里面而不是在Thread类中？...这有点类似大街上的红绿灯，我们完全不需要知道其他的车到底是在谁开，只需要看信号的通知即可。 （2）为什么这三个方法必须出现在同步方法或同步块中？ 这其实很容易理解，首先为什么需要同步？...因为可能有多个线程同时操作共享变量，导致冲突，所以我们需要一个临界区，来保证每次只能有一个线程执行。...wait方法中，理论上该线程是进入休眠状态的，但是由于cpu可能会存在虚假唤醒的情况，如果我们使用if语句，那么当出现伪造唤醒的时候，程序就可能会出现一些异常，比如队列已经满了，生产线程应该休眠，等待消费线程消费...https://github.com/qindongliang/Java-Note 这个项目主要是我记录Java相关的学习笔记，包含了Java里面一些基础或者常见的知识如字符串和多线程并发相关等，并且在不断更新中
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？...以上三种情况只有SMP是真正意义上的并行，而其他都是宏观上的并行，微观上的串行。但其都会引发对临界共享区的竞争问题。...而解决竞态问题的途径是保证对共享资源的互斥访问，即一个执行单元在访问共享资源的时候，其他的执行单元被禁止访问。那么linux内核中如何做到对对共享资源的互斥访问呢？...信号量与互斥锁 信号量其实就是一个整型值，其核心是一个想进入临界区的进程将在相关信号量上调用 P; 如果信号量的值大于零, 这个值递减 1 并且进程继续....自旋锁可以保证临界区不受别的CPU和本CPU内的抢占进程打扰，但是得到锁的代码路径在执行临界区的时候还可能受到中断和底半部(BH)的影响。
版权声明：署名，允许他人基于本文进行创作，且必须基于与原先许可协议相同的许可协议分发本文 （Creative Commons） 如果你使用的是Google Chrome游览器...，那么出现字体不清可能是由于Google浏览器默认字体对中文字体设置不兼容导致的。
只有当持有锁的线程释放锁的时候，操作系统会执行POSIX库的代码，重新唤醒休眠的线程，让这个线程去竞争锁，如果竞争到，那就持有锁继续向后运行，如果竞争不到，那就继续休眠。 那上面为什么会出问题呢？...所以，在未来使用锁的时候，一定要保证临界区的粒度非常小，因为加锁之后，线程会串行执行，如果粒度非常大，那么执行这段临界区所耗费的时间就越多，整体代码运行的效率自然就会降下来，因为其余非临界区是并发或并行执行...，而临界区是串行，所以整体效率会由于临界区的执行效率受较大影响，那么在平常加锁和解锁时，我们就要保证临界区的粒度较小，为此能够让程序整体的运行效率依旧保持较高的状态！...所以超市其实就是充当一个缓冲区的角色，在计算机中充当的就是数据缓冲区的角色。 而计算机中哪些场景是强耦合的呢？...（不影响其他多线程并发或并行的获取任务和执行任务） 1. 上面代码写完了，我们要来回答一个非常重要的问题，就是为什么生产消费模型是高效的？我并没有见到他高效在哪里啊！
线程越多，CPU 在调度时开销就越大。 程序设计更加复杂：需要解决线程之间的通信、多线程的数据共享等问题。...（在餐厅吃饭，在客厅看电视） 同步与异步 同步和异步主要区别：是否开启新的线程。 同步执行：在当前线程中执行任务，不会开启新线程。 异步执行：在新的线程中执行任务，会开启新线程。...有两个重要的概念： 临界资源：一次只能允许一个线程使用的共享资源。 临界区：访问临界资源的那段代码。 在实际开发中，经常存在多个线程访问同一个共享资源的情况，那么如何保证多线程执行结果的正确性？...缺点： （1）调用者在未获得锁的情况下会一直运行，如果不能在很短的时间内获得锁，会使CPU效率降低。所以自旋锁就适用于临界区持锁时间非常短且CPU资源不紧张的场景。...// 解锁 objc_sync_exit(lock) OSSpinLock自旋锁 由于存在因为低优先级争夺资源导致死锁的问题，所以在 iOS 10 之后已废弃，替换它的是 os_unfair_lock
1.线程的同步 1.1.为什么需要线程的同步？ 上面我们讲解了线程的互斥问题，但此时我们又发现了一个问题！...pthread_mutex_lock(&_mutex); while(IsFull()) // 保证代码的健壮性 { // 生产线程去等待,是在临界区中休眠的...pthread_mutex_lock(&_mutex); while(IsEmpty()) // 保证代码的健壮性 { // 消费线程去等待,是在临界区中休眠的...注意PV操作是原子的，这意味着它们在执行过程中不会被其他线程或进程的打断。这保证了信号量机制的正确性和可靠性。...： 消费者在处理任务的时候可以并发， 所以多生产和多消费的意义不在于向队列中生产，再从队列中拿走。
临界区 人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区(critical section)。通常使用进程互斥地进入自己的临界区，来实现诸进程对临界资源的互斥访问。...相应地，在临界区后面也要加上一段称为退出区(exit section)的代码，用于将临界区正被访问的标志恢复为未被访问的标志。 进程的同步机制 操作系统为了实现程序的并发性，引入了进程。...这样，每个欲访问该临界资源的进程在进入临界区之前，都要先对mutex 执行wait操作，若该资源此刻未被访问，本次wait操作必然成功，进程便可进入自己的临界区，这时若再有其他进程也欲进入自己的临界区，...解决方案： 让生产者在缓冲区满时休眠，等到下次消费者消耗缓冲区中的数据的时候，生产者才能被唤醒，开始往缓冲区添加数据。 让消费者在缓冲区空时进入休眠，等到生产者往缓冲区添加数据之后，再唤醒消费者。...并发：在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行，使得操作系统具有更好的并发性，从而能更加有效地提高系统资源的利用率和系统的吞吐量。
本文从解决这些问题的角度出发，从实际项目应用的角度去分析这些问题。 02 调度锁与关闭中断 在rt-thread中，保护临界区的方法除了IPC线程间通信机制，然后就是调度锁与关闭中断了。...解决这个问题也可以使用IPC机制，但是一定要注意临界区资源的保护问题。...原则上来说,这个情况是不允许的，但是有的时候，我们笔误，出现了这样的问题，那么将会发生事情呢？ 答案就是这个操作是无效的，也就是并没有意义，只是增加了几行代码而已，为什么会这样，可以自行查阅代码。...04 使用中断锁说明 中断锁是保护临界区的终极武器，在中断锁中发生的事情，都不会被打断，外部中断也不能响应，那么我们使用中断锁的场合以及如何合理的使用中断锁呢？...第三种就是调度锁中其实也用到了中断锁操作，这个是为了保证临界区变量的可靠性和唯一性，因为锁是全局的变量，操作时必须要进行保护。 那么这么强大的中断锁副作用是什么呢？
推荐看官方 spin commit 进化成了公平锁，老版本中当前抢锁中的 goroutine 大概率比休眠的优先拿到锁，会产生 latency 长尾。...但是看代码的逻辑，处于休眠中的 goroutine 优先级低于当前活跃的。Unlock 解锁的顺间，最新活跃的 goroutine 是会抢到锁的。...rwmutexMaxReaders （译注：原文大量使用的 pending 这个词常常被翻译为「挂起」（有暂停的语义），但是在本文中，pending 表示的是「等待进入临界区（这时是线程是暂停的）或者正在临界区里面...然后这个方法会检查当前正在临界区里面的读者数是不是已经是 0 了，如果是的话，意味着等待进入临界区的写者可以获取到 rw.writerSem 信号量、进入临界区了。...最后写者释放掉它拥有的 w 这个互斥量（译注：上文说过，这个互斥量是写者用来防止其它写者进入临界区的），这使得其它写者能够有机会再次锁定 w 这个互斥量。
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