Unix/Linux核心编程：条件变量与互斥锁

"这篇教程主要介绍了Unix/Linux核心编程中的条件变量，它是用于多线程同步的一种机制，可以解决互斥锁的不足，如避免不必要的忙等，提高资源利用率。条件变量通常与互斥锁结合使用，让线程在条件不满足时能够挂起等待，而由其他线程唤醒。此外，内容还提及了两个特殊的设备文件：/dev/console和/dev/tty，它们在系统交互和进程通信中起到关键作用。" 条件变量是Unix/Linux多线程编程中一种高级同步原语，它弥补了互斥锁的局限性。互斥锁可以确保同一时间只有一个线程访问共享资源，但当线程需要等待某个条件满足时，可能会陷入无休止的轮询，浪费CPU资源。条件变量则允许线程在条件未满足时主动睡眠，等待其他线程发出信号通知条件已改变。这样，线程可以在不需要轮询的情况下高效地等待，提高了系统的效率。 使用条件变量的基本步骤通常包括： 1. 获取互斥锁，确保对共享资源的独占访问。 2. 检查条件是否满足，如果不满足，则释放互斥锁并调用`pthread_cond_wait()`挂起当前线程。 3. 当条件满足时，其他线程获取互斥锁，并调用`pthread_cond_signal()`或`pthread_cond_broadcast()`唤醒等待的线程。 4. 被唤醒的线程重新尝试获取互斥锁，然后检查条件是否仍然满足，若满足则继续执行，否则再次挂起等待。 在描述中提到了两个与终端相关的设备文件： 1. `/dev/console` 是系统控制台设备，通常用于输出错误信息和诊断信息。在早期的Unix系统中，它可能是连接到物理打印终端，现在则可能对应于活动的虚拟控制台或X窗口系统中的控制台窗口。 2. `/dev/tty` 是控制终端的逻辑设备文件，对应于进程的键盘和显示屏，或者在使用X窗口系统时，对应于窗口。如果一个进程有控制终端，它可以使用此设备文件直接与用户交互，即使标准输出被重定向。例如，`ls -R | more`命令中，`more`程序能够通过`/dev/tty`接收用户的输入控制页面显示。 此外，文件部分内容还简述了信号在Unix/Linux中的角色，信号是一种进程间通信（IPC）的简单形式，常用于程序错误处理、用户中断请求、子进程结束、定时器或报警到期，以及不同进程间的`kill`调用等场景。信号提供了处理异常情况和异步事件的手段，是操作系统与程序之间的重要交互方式。