并发程序专题

【并发程序设计】总篇集 Linux下 C语言 实现并发程序

11_Concurrent_Programing 文章目录 11_Concurrent_Programing1.进程概念进程内容进程类型进程状态 2.进程常用命令进程信息命令top 命令进程信息表 进程优先级命令nice 命令renice 命令 后台进程命令 3.子进程创建子进程fork 函数 结束进程exit 函数_exit 函数 回收子进程wait 函数waitpid 函数读取stat

【并发程序设计】15.信号灯(信号量)

15.信号灯(信号量) Linux中的信号灯即信号量是一种用于进程间同步或互斥的机制,它主要用于控制对共享资源的访问。 在Linux系统中,信号灯作为一种进程间通信(IPC)的方式,与其他如管道、FIFO或共享内存等IPC方式不同,信号灯主要用于同步或互斥控制,以确保多个进程之间能够协调地访问共享资源。信号灯可以看作是内存中的一个标志,进程可以通过检查信号灯的状态来决定是否可以安全地访问某些共

【并发程序设计】14.消息队列

14.消息队列 消息队列(Message Queue)是一种通信机制,用于在分布式系统中传递和管理消息的队列型数据结构。 消息队列通常是一个先进先出(FIFO)的数据结构,它允许多个进程或线程之间以异步方式进行通信。它可以被看作是一个系统内核中的内部链表,其中发送进程将消息添加到队列中,接收进程从队列中读取消息进行处理。这种通信机制传递的数据通常是结构化的,而不是简单的字节流。 消息队列

【并发程序设计】11.进程间通信

11.进程间通信 (IPC,InterProcess Communication)进程和进程之间交换信息。 常用通信方式 无名管道(pipe)有名管道 (fifo)信号(signal)共享内存(mmap)套接字(socket) 过时的IPC通信方式 System V IPC共享内存(share memory)消息队列(message queue)信号灯集(semaphore set) 无名

《Java高并发程序设计》学习 --5.7 并行搜索

对于有序数据,通常可以采用二分查找法。对于无序数据,则只能挨个查找。在本节中,我们将讨论有关并行的无序数组的搜索实现。 给定一个数组,我们要查找满足条件的元素。对于串行程序来说,只要遍历一下数组就可以得到结果。但如果要使用并行方式,则需要额外增加一些线程间的通信机制,使各个线程可以有效地运行。 一种简单的策略就是将原始数据集合按照期望的线程数进行分割。每个线程各自独立搜索,当其中一个线

《Java高并发程序设计》学习 --5.6 并行流水线

并发算法虽然可以充分发挥多核CPU的性能,但并非所有的计算都可以改造成并发形式。执行过程中有数据相关性的运算都是无法完美并行化的。 假如现在有两个数,B和C。如果要计算(B+C)*B/2,那么这个运算过程就是无法并行的。原因是,如果B+C没有执行完成,则永远算不出(B+C)*B,这就是数据相关性。 遇到这种情况,可以借鉴日常生产中的流水线思想。 类似的思想可以借鉴到程序开发中。即

《Java高并发程序设计》学习 --5.5 并行模式之 Future模式

它的核心是异步调用,如果我们不着急要结果,可以让被调用者立刻返回,随后让它在后台慢慢处理这个请求,对于调用者来说则可以处理其他任务,在真正需要数据的场合再去尝试获得需要的结果。 1)Future模式的主要角色 参与者作用Main系统启动,调用Client发出请求Client返回Data对象,立即返回FutureData,并开始ClientT

《Java高并发程序设计》学习 --5.4 高性能的生产者-消费者:无锁的实现

BlockingQueue实现生产者-消费者是一个不错的选择,它很自然地实现了作为生产者和消费者的内存缓冲区。但是,BlockingQueue并不是一个高性能的实现,它完全使用锁和阻塞等待来实现线程间的同步。在高并发场合,它的性能并不是特别优越。 就像我们之前提过的ConcurrentLinkedQueue是一个高性能的队列,但是BlockingQueue只是为了方便数据共享。而Concurr

《Java高并发程序设计》学习 --5.3 并行模式之生产者-消费者模式

生产者-消费者是一个经典的多线程设计模式,它为多线程间的协作提供了良好的解决方案。在生产者-消费者模式中,通常有两类线程,即若干个生产者线程和若干个消费者线程。生产者线程负责提交用户请求,消费者线程负责具体处理生产者提交的任务。生产者和消费者之间则通过共享内存缓冲进行通信。  生产者-消费者模式的核心组件是共享内存缓冲区,它作为生产者消费者间的通信桥梁,避免了两者直接通信,从而将生产者和消费

《Java高并发程序设计》学习 --5.2 并行模式之不变模式

在并行软件的开发过程中,同步操作似乎是不可避免的,当多线程对同一个对象进行读写操作时,为了保证数据一致性和正确性,有必要对对象进行同步。而同步操作对系统的性能是有相当的损耗的,为了尽可能的取出这些同步操作,提高程序并行能力,可以使用一种不可变对象,依靠对象的不变性  可以确保其在没有同步操作的多线程环境中依然时钟保持内部状态一致性和正确性,这就是不变模式。 不变模式天生就是多线程友

《Java高并发程序设计》学习 --5.1 探讨单例模式

它是一种对象创建模式,用于产生一个对象的具体实例,确保系统中一个类只有一个实例。这样带来的好处主要有两点:  1. 对于频繁使用的对象,可以省略new操作花费的时间,这样对于那些重量级对象而言,可以节省非常可观的一笔系统开销。 2. 由于new操作的次数减少,因而对系统内存的使用频率也会降低,这将减轻GC压力,缩短GC停顿时间。 下面给出了一个单例的实现,这个实习生非常简

《Java高并发程序设计》学习 --4.4 无锁

对于并发控制,锁是一种悲观的策略。它总是假设每一次的临界区操作会产生冲突。如果有多个线程同时需要访问临界区资源,就宁可牺牲性能让线程进行等待,所以说锁会阻塞线程执行。而无锁是一种乐观的策略,它会假设对资源的访问是没有冲突的。无锁的策略使用一种叫做比较交换的技术(CAS Compare And Swap)来鉴别线程冲突,一旦检测到冲突产生,就重试当前操作直到没有冲突为止。 1)比较交换(CAS

《Java高并发程序设计》学习 --4.3 ThreadLocal

3. ThreadLocal 当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。 下面看一个简单的示例: private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat

《Java高并发程序设计》学习 --4.2 Java虚拟机对锁优化所做的努力

1)锁偏向 <p/> 锁偏向是一种针对加锁操作的优化手段。它的核心思想是:如果一个线程获得了锁,那么锁就进入偏向模式。当这个线程再次请求锁时,无须再做任何同步操作。这样就节省了大量有关锁申请的操作,从而提高了程序性能。因此,对于几乎没有锁竞争的场合,偏向锁有比较好的优化效果,因为连续多次极有可能是同一个线程请求相同的锁。而对于锁竞争比较激烈的场合,其效果不佳。因为在竞争激烈的场合,最有可能

基于嵌入式操作系统VxWorks的多任务并发程序设计――中断与任务

中断处理是整个运行系统中优先级最高的代码,可以抢占任何任务级代码运行。中断机制是多任务环境运行的基础,是系统实时性的保证。几乎所有的实时多任务操作系统都需要一个周期性系统时钟中断的支持,用以完成时间片调度和延时处理。VxWorks 提供tickAnnounce(),由系统时钟中断调用,周期性地触发内核。   为了快速响应中断,VxWorks的中断服务程序(ISR)运行在特定的空间。不同于一般的任

Linux中并发程序设计(进程的创建和回收、exec函数使用)

进程的创建和回收 进程概念 概念 程序 存放在磁盘上的指令和数据的有序集合(文件) 静态的 进程 执行一个程序所分配的资源的总称 动态的进程和程序比较 注:进程是存在RAM中,程序是存放在ROM(flash)中的进程内容 BSS段:存放程序中未初始化的全局变量 数据段:已初始化的全局变量,static声明的变量 代码段:程序执行代码 堆(heap):malloc等函数分配内存 栈(stack

Linux中并发程序设计

进程的创建和回收 进程概念 概念 程序 存放在磁盘上的指令和数据的有序集合(文件) 静态的 进程 执行一个程序所分配的资源的总称 动态的进程和程序比较 注:进程是存在RAM中,程序是存放在ROM(flash)中的进程内容 BSS段:存放程序中未初始化的全局变量 数据段:已初始化的全局变量,static声明的变量 代码段:程序执行代码 堆(heap):malloc等函数分配内存 栈(stack

并发程序设计--D11D12进程间通信

概念:就是进程和进程之间交换信息。 常用通信方式 无名管道(pipe) 有名管道 (fifo) 信号(signal) 共享内存映射(mmap) 套接字(socket) 过时的IPC通信方式 System V IPC 共享内存(share memory) 消息队列(message queue) 信号灯集(semaphore set) 无名管道 int pipe(int pf

并发程序设计--D8D9锁和条件变量

临界资源概念: 不能同时访问的资源,比如写文件,只能由一个线程写,同时写会写乱。 比如外设打印机,打印的时候只能由一个程序使用。 外设基本上都是不能共享的资源。 生活中比如卫生间,同一时间只能由一个人使用。 必要性: 临界资源不可以共享 man手册找不到 pthread_mutex_xxxxxxx (提示No manual entry for pthread_mutex_xxx)的解决

并发程序设计--D1进程的创建和回收

进程和程序内容区别 进程包含的内容: BSS段:存放程序中未初始化的全局变量 数据段:已初始化的全局变量 代码段:程序执行代码 堆(heap):malloc等函数分配内存 栈(stack):局部变量,函数参数,函数的返回值 进程控制块(pcb):PID, 进程状态,进程优先级,文件描述符表 进程状态 运行态、等待态、停止态、死亡态 进程常用命令 ps     查看系统进程

并发程序设计

一、进程的创建和回收 一、进程的概念 1、进程!=程序 程序是静态的,而进程是动态的  2、进程和程序的区别 1)进程控制块中包含进程的属性 2)程序在磁盘里面,堆栈都是在内存中,程序运行起来都在内存中 3)进程的运行在内存(RAM)中,手机内存指的是运行内存64G,电脑内存指的是硬盘(ROM) 4)初始化的全局变量在数据段,没有初始化的全局变量放在BSS中 代码段存放可

操作系统课程设计---实验九 基于信号量机制的并发程序设计

实验九基于信号量机制的并发程序设计 完整课程设计源码及其报告查看:陈陈的操作系统课程设计 . 实验九 基于信号量机制的并发程序设计 1、实验目的 (1) 回顾操作系统进程、线程的有关概念,针对经典的同步、互斥、死锁与饥饿问题进行并发 程序设计与实现。 (2) 理解互斥体对象,利用互斥与同步操作编写读者-写者问题的并发程序,加深对 P (即semWait)、V(即 semSignal)原语以