Linux下实现进程间同步的方法（linux进程间的同步）

Linux是目前使用范围最广泛的操作系统，它有较强的实时性和一定的并发性能，因此在Linux平台上实现进程间同步十分有必要。Linux下实现进程间同步的方法有很多，主要分为两大类：一类是基于原子操作的进程同步，如自旋锁、互斥锁、信号量等；另一类是基于条件变量的进程同步，如管程/信号灯法、屏障、读-写锁等。

### 一、基于原子操作的进程同步

**1. 自旋锁**

自旋锁是Linux下最简单也是最常用的一种进程同步手段，它根据原子操作的指令（如Test-and-Set）来实现对共享资源的抢占，并在抢占到资源之后进行使用，并期望抢占到资源的时间越短越好。在Linux中，可以通过调用atomic_t变量的宏函数来实现自旋锁，如实现自旋锁的以下代码：

 atomic_t lock; 
 atomic_set(&lock, 1); 
 while(atomic_t_test_and_set(&lock)) 
  ; 
//处理同步资源 
 atomic_clear(&lock);

**2. 互斥锁**

互斥锁也是Linux下一种常用的进程同步手段，它主要是使用系统调用pthread_mutex_lock来加锁，并使用pthread_mutex_unlock来释放锁，也可以直接使用宏完成pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock的操作。如使用mutex进行线程的同步的以下代码：

 pthread_mutex_t mutex;
 pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
 pthread_mutex_lock(&mutex);
//处理同步资源 
 pthread_mutex_unlock(&mutex);
 pthread_mutex_destroy(&mutex);

**3. 信号量**

信号量也是Linux下一种常用的进程同步手段，它主要是使用系统调用sem_wait和sem_post来加锁和释放锁，也可以直接使用宏完成sem_wait和sem_post的操作。如使用信号量进行线程同步的以下代码：

 sem_t sem; 
 sem_init(&sem, 0, 0); 
//处理同步资源 
 sem_post(&sem); 
 sem_destroy(&sem);

### 二、基于条件变量的进程同步

**1. 管程/信号灯法**

管程/信号灯法是Linux下实现进程间同步的一种经典方法，它根据管程中的进程状态来判断是否允许进程进入和退出管程，并使用信号量计数来表示管程的资源，限制多个进程同时使用管程中的资源。在Linux中，可以通过调用条件变量的pthread_cond_wait、pthread_cond_signal和pthread_cond_broadcast函数来实现管程/信号灯法，如实现管程法的以下代码：

 pthread_mutex_t mutex; 
 pthread_cond_t cond; 
 int resource = 10;
 
 pthread_mutex_init(&mutex, NULL); 
 pthread_cond_init(&cond, NULL); 
 while (resource > 0) { 
  pthread_mutex_lock(&mutex); 
  while (resource == 0) 
  pthread_cond_wait(&cond, &mutex); 
//处理同步资源 
   resource--; 
   pthread_cond_signal(&cond); 
   pthread_mutex_unlock(&mutex); 
} 
 pthread_mutex_destroy(&mutex); 
 pthread_cond_destroy(&cond);

**2. 屏障**

屏障是Linux下的另一种常用的同步手段，它主要实现的是一种阻塞式的同步，在到达某个指定的屏障点时，所有的进程都会同时阻塞，直到线程池中所有的线程都到达屏障点，然后所有的线程才会同时继续执行。在Linux中，可以通过调用pthread_barrier_wait来实现屏障，如实现屏障的以下代码：

pthread_barrier_t barrier; 
pthread_barrier_init(&barrier, NULL, 4); 
//模拟多个