Linux并发控制——读写锁

Linux并发控制——读写锁（rwlock）

读写锁实际是一种特殊的 自旋锁 ，它把对共享资源的访问者划分成读者和写者，读者只对共享资源进行读访问，写者则需要对共享资源进行写操作。这种锁相对于 自旋锁 而言，能提高 并发性 ，因为在 多处理器系统 中，它允许同时有多个读者来访问共享资源，最大可能的读者数为实际的逻辑CPU数。写者是排他性的，一个读写锁同时只能有一个写者或多个读者（与CPU数相关），但不能同时既有读者又有写者，即读者和写者不能同时进行。

在读写锁保持期间也是抢占失效的(非中断失效)。

如果读写锁当前没有读者，也没有写者，那么写者可以立刻获得读写锁，否则它必须自旋在那里，直到没有任何写者或读者。如果读写锁没有写者，那么读者可以立即获得该读写锁，否则读者必须自旋在那里，直到写者释放该读写锁， 即读锁写自旋，写锁读自旋，读读不自旋。

1. 特性:

一次只有一个 线程可以占有写模式的读写锁, 但是可以有多个线程同时占有读模式的读写锁. 正是因为这个特性,

当读写锁是写加锁状态时, 在这个锁被解锁之前, 所有试图对这个锁加锁的线程都会被阻塞.

当读写锁在读加锁状态时, 所有试图以读模式对它进行加锁的 线程都可以得到访问权, 但是如果线程希望以写模式对此锁进行加锁, 它必须直到知道所有的线程释放锁.

通常, 当读写锁处于读模式锁住状态时, 如果有另外线程试图以写模式加锁, 读写锁通常会阻塞随后的读模式锁请求, 这样可以避免读模式锁长期占用, 而等待的写模式锁请求长期阻塞.

2. 适用性:

读写锁适合于对数据结构的读次数比写次数多得多的情况。因为, 读模式锁定时可以共享, 以写模式锁住时意味着独占, 所以读写锁又叫共享-独占锁。

3. 用法

定义读写锁变量->初始化读写锁变量->获取读锁或者写锁->临界区代码->释放读锁或者写锁

a. 定义读写锁变量：

rwlock_t lock;

或者 DEFINE_RWLOCK(lock);

b. 初始化读写锁变量

rwlock_init(&lock);

c.获取读锁或者写锁

read_lock(&lock); 获取不到读锁会自旋阻塞

write_lock(&lock);获取不到写锁会自旋阻塞

read_trylock(&lock);获取不到读锁不会自旋阻塞

write_trylock(&lock);获取不到读锁不会自旋阻塞

不能同时申请读锁和写锁，否则会死锁：

read_lock(&lock); 读锁未释放

write_lock(&lock);写锁自旋阻塞

d.临界区代码

e.释放读写自旋锁

read_unlock(&lock);

write_unlock(&lock);

4.读写锁与中断屏蔽

read_lock_irq(rwlock_t *lock) 获取读自旋锁，并禁止中断

write_lock_irq(rwlock_t *lock) 获取写自旋锁，并禁止中断