UNIX多线程数据共享与线程同步

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1、UNIX多线程数据共享与线程同步http://www.sina.com.cn2001/12/19 17:33 赛迪网-中国计算机报　　文/杨海平、姚洪利　　在UNIX中，一个进程让另外实体进行某项事务而采取的操作为fork的一个子进程，子进程只是将父进程的数据区拷贝一份到自己的数据区。在符合POSIX标准的UNIX操作系统下，同一个进程的线程之间共享进程指令、大多数数据(线程私有数据除外)、信号处理方式、进程运行环境等。由于线程共享进程的全局变量，因此可以采用用户自己编写的消息队列来实现数据的共享。　　建立多任务模型，

2、并用线程来实现　　符合POSIX标准的UNIX操作系统提供了线程的控制函数，如：线程的创建和终止、线程之间的互斥、线程之间的同步等。利用这些系统函数可以成功地模拟消息队列，来实现线程间数据共享和同步，以完成多任务的实时性。为成功地描述线程间数据共享和同步，以下列任务模型为例。　　首先建立消息队列属性数据结构　　　#defineMAXQUEUE30　　　typedefstructmq_attrib{　　　charname[20];　　　pthread_mutex_tmutex_buff;　　　pthread_mutex_

3、tmutex_cond;　　　pthreadcond_tcond;　　　intmaxElements;　　　intelementLength;　　　intcurElementNum;　　　caddr_tbuff;　　}mq_attrib,mq_attribstruct,mq_attrib_t;　　　mq_attrib_tmsqueue[MAXQUEUE];　　数据结构定义了消息队列的名字name，最大消息个数maxElements，单个消息长度elementLength，当前消息个数curElementNum，存放消

4、息的缓冲区buff，保护缓冲区锁mutex_buff，线程同步条件变量cond，保护线程同步条件变量锁mutex_cond。　　消息队列的创建　　依据此数据结构进行消息队列的创建，函数为msqueue_create(参数解释：name消息队列名，maxnum消息的最大个数，length单个消息的长度)。　　intmsqueue_create(name,maxnum,length)　　charname;　　intmaxnum,length;　　{　　　inti;　　　for(i=0;i　　　if(msqueue[i]=

5、=NULL)break;　　　//如果消息队列全部被分配，返回错　　　if(i==MAXQUEUE)returnMQERROR;　　　msqueue[i]=malloc(sizeof(mq_attribstruct));　　　sprintf(msqueue[i]->name,"%s",name);　　　msqueue[i]->maxElements=maxnum;　　　msqueue[i]->elementLength=length;　　　msqueue[i]->curElementNum=0;　　　msqueue[i

6、]->buff=malloc(maxnumlength);　　　//对保护锁进行初始化　　　pthread_mutex_init(&&msqueue[i]　　->mutex_buff,NULL);　　　pthread_mutex_init(&&msqueue[i]　　->mutex_cond,NULL);　　　//对线程同步条件变量初始化　　　pthread_cond_init(&&msqueue[i]->cond,NULL);　　　returni;　　}　　应用消息队列进行消息的发送和接收　　发送消息到消息队列：　

7、　消息队列的发送和接收是在不同的线程中进行的。首先介绍发送消息到消息队列的函数：　　intmsqueue_send(id,buff,length)　　intid,length;　　caddr_tbuff;　　{　　　intpos;　　　//消息队列id错，返回错　　　if(id<0

8、

9、id>=MAXQUEU)returnMQERROR;　　　//消息长度与创建时的长度不符，返回错　　　if(length!=msqueue[id]->elementLength)returnMQERROR;　　　//消息队列满，不能发送　

10、　　if(msqueue[id]->curElementNum>=msqueue[id]->maxElements)　　　returnMQERROR;　　　//在对消息队列缓冲区操作前，锁住缓冲区，以免其他线程操作　　　pthread_mutex_lock(&&msqueue[id]->mutex_buff);　　　pos=msq