Linux C编程：mutex的使用详解

"这篇文档主要介绍了在Linux环境下C语言中使用mutex（互斥锁）进行多线程同步的一般步骤，以及与Unix/Linux操作系统相关的知识，包括Unix历史、主要派生版本和Linux的概述。" 在Linux核心编程中，mutex（互斥锁）是一个关键的同步原语，用于确保对共享资源的互斥访问。以下是在Linux C编程中使用mutex的典型步骤： 1. **创建和初始化mutex**： 在C中，可以使用`pthread_mutex_t`结构体表示mutex。首先需要声明一个`pthread_mutex_t`类型的变量，然后使用`pthread_mutex_init()`函数对其进行初始化。初始化时，可以指定mutex的属性，如是否为递归mutex，默认情况下是非递归的。 ```c pthread_mutex_t mutex; pthread_mutex_init(&mutex, NULL); ``` 2. **使用mutex**： 当需要访问临界区（即需要保护的代码段）时，线程会尝试获取mutex。这通过调用`pthread_mutex_lock()`函数完成。如果mutex当前未被锁定，该函数将立即返回，线程获得锁并进入临界区。 3. **获取mutex**： 如果mutex已被其他线程持有，那么`pthread_mutex_lock()`会阻塞当前线程，直到mutex被释放。 4. **访问临界资源**： 拥有mutex的线程现在可以安全地执行临界区内的代码，因为其他线程在此期间无法获取mutex。 5. **释放mutex**： 完成临界区的处理后，线程必须调用`pthread_mutex_unlock()`来释放mutex，让其他等待的线程有机会获取。 6. **其他线程获取mutex**： 一旦mutex被释放，等待的线程之一将被唤醒并获取mutex，重复上述步骤。 7. **销毁mutex**： 当不再需要mutex时，使用`pthread_mutex_destroy()`来清理资源。 在Unix/Linux操作系统的历史中，有三个主要的派生版本：System V、Berkeley和Hybrid。System V派生出了如AIX、Solaris、HP-UX和IRIX等操作系统。Berkeley派生的系统包括FreeBSD、NetBSD和OpenBSD，而MacOS X则基于FreeBSD。Linux是一类Unix操作系统的统称，其内核是开放源码的，并且广泛应用于各种设备，从个人电脑到超级计算机。 了解这些基本概念对于进行Unix/Linux核心编程至关重要，特别是在涉及多线程和进程同步的场景中，mutex是确保程序正确性和数据一致性的重要工具。