Linux---线程安全

多个执行流对临界资源进行争抢访问，而不会造成数据二义性或者逻辑混乱。在线程争抢访问的过程是线程安全的。

线程安全的实现

条件变量实现
条件变量：实现同步的思路向用户提供两个接口（一个是负责让线程陷入阻塞休眠的接口，一个是负责唤醒线程）+ pcb等待队列

通过条件判断，什么时候能够使线程访问临界资源，若不能访问就使得线程阻塞，若能够访问，就唤醒线程，实现线程对临界资源访问的合理性。

消费者与生产者：
在这里插入图片描述
注意：条件变量只是提供了等待与唤醒的接口，本身并没有具备条件判断的功能，意味着：条件变量判断是需要用户自己完成
条件变量的接口功能

pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond,pthread_cond_condattr_t *attr)
cond = PTHREAD_COND_INITALIZER

使一个线程等待的接口：pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t *mutex) ，该接口有三个子操作，a：解锁 b：挂起等待 c：加锁

	pthread_cond_timewait(pthread_cont_t *cond,pthread_mutex_t *mutex,struct timespec *abstime);
	
	限制等待时长的阻塞条件:等待一段指定的时间，时间到了调用就报错返回-ETIMEOUT

线程等待接口会将不能访问临界资源的线程加入到等待队列中。条件变量搭配互斥锁使用的，条件变量并不提供条件判断的功能，需要用户自己去判断，（通常条件的判断是一个临界资源的访问），因此这个资源的访问就需要受保护，所以需要配合护互斥锁使用。

一个唤醒线程的接口
pthread_cond_signal(pthread_cond *cond); 唤醒至少一个线程
pthread_cond_broadcast(pthread_cond *cond)唤醒所有的等待线程
若不使用条件则销毁资源：pthread_destroy(pthread_cond *cond)

同一时间只有一个执行流能够访问临界资源。

互斥锁（mutex）
本质就是一个计数器，只要0/1的计数器，用于标记资源当前的访问状态，1表示可访问，0表示不可访问。

加锁
每个线程在访问临界资源之前都要先访问互斥锁。

互斥锁原理
在这里插入图片描述

互斥锁通过在访问资源前加锁，访问结束后解锁，从而实现互斥锁计数的原子性。

互斥锁本身就是一个临界资源

互斥锁的操作流程

mutex = PTHREAD_MUTEX_INITALIZER
int pthread_mutex_init(pthread_mutex *mutex,pthread_mutexattr_t *attr)
mutex:互斥锁变量首地址
attr:互斥锁属性，通常为NULL

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);阻塞加锁，如果不能加锁，则一直等待
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);非阻塞加锁，如果不能加锁，则报错返回

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t mutex);

锁的初始化一定要在创建线程之前。
加锁后，在任意有可能退出的地方解锁
锁的销毁，一定是保证没有人使用互斥锁的时候

产生原因
多个执行流对锁资源进行争抢访问，但是由于推进顺序不当，从而导致互相等待，最后造成程序流程无法执行完成。

死锁产生的必要条件

如何避免产生死锁