Linux系統提供了多種多進程同步方法,選擇何種方法取決于具體的應用場景和需求。以下列舉幾種常用的同步機制:
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信號量 (Semaphores): 信號量作為計數器,控制對共享資源的訪問。它允許多個進程并發(fā)訪問,但可限制同時訪問的進程數量,避免資源競爭。System V和POSIX都提供了信號量接口。
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互斥鎖 (Mutexes): 互斥鎖是一種同步原語,確保同一時刻只有一個進程訪問共享資源。獲得鎖的進程獨占資源,其他進程必須等待鎖釋放。System V和POSIX均支持互斥鎖。
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條件變量 (Condition Variables): 條件變量允許進程在特定條件滿足時等待,或通知其他進程。通常與互斥鎖配合使用,避免競爭條件。System V和POSIX接口均提供條件變量。
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屏障 (Barriers): 屏障同步原語確保所有進程到達特定點后才能繼續(xù)執(zhí)行。所有進程到達屏障后,才能同時繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作。通常通過POSIX接口實現。
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管道 (Pipes): 管道是一種進程間通信(IPC)機制,用于進程間數據傳遞。可用于實現簡單的同步策略,例如生產者-消費者模型。
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消息隊列 (Message Queues): 消息隊列也是一種IPC機制,進程通過發(fā)送和接收消息進行通信。適用于更復雜的同步策略,例如多生產者-多消費者模型。
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共享內存 (Shared Memory): 共享內存允許進程訪問同一內存區(qū)域,實現高效的數據交換。但需配合互斥鎖或其他同步機制避免競爭條件。
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套接字 (Sockets): 套接字是一種通用的IPC機制,支持本地或網絡通信。可用于各種同步策略,但可能需要額外的協議保證同步的正確性。
選擇合適的同步方法需要仔細權衡。 對于復雜的同步需求,使用POSIX線程庫等高級抽象可以簡化實現過程。