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linux系統(tǒng)是全球IT行業(yè)應(yīng)用最廣泛的操作系統(tǒng)，它擁有穩(wěn)定性高、安全性好等優(yōu)點。為了保證在多任務(wù)環(huán)境中各個程序的正常執(zhí)行，Linux提出了線程安全函數(shù)，這類函數(shù)可以保護(hù)程序的正確運行。
linux線程安全函數(shù)主要由以下幾類組成：
一、鎖相關(guān)函數(shù)
鎖相關(guān)函數(shù)是各種線程安全函數(shù)的基礎(chǔ)，主要用于加鎖/解鎖/狀態(tài)判斷等操作。如Linux官方提供的pthread_mutex_lock/pthread_mutex_unlock/pthread_mutex_trylock等函數(shù)，它們的實現(xiàn)可能依賴操作系統(tǒng)的原語，用來實現(xiàn)精確的加鎖/解鎖，最大程度地保障線程安全：
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *lock)
{
// 加鎖操作
}
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *lock)
{
// 解鎖操作
}
二、原子操作函數(shù)
原子操作函數(shù)是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中非常重要的函數(shù)，主要用于保證多線程、多 CPU 之間多個任務(wù)之間變量的共享。Linux官方提供了一些原子操作函數(shù)，如atomic_add、atomic_cmpxchg/atomic_cmpxchg_acq這些函數(shù)。
// atomic_add 示例
static inline int atomic_add(int i, atomic_t *v)
{
return __atomic_add_unless(&v->counter, i, 0);
}
// atomic_cmpxchg 示例
static inline int atomic_cmpxchg(atomic_t *v, int old, int new)
{
int ret;
__atomic_compare_exchange(&v->counter, &ret, &new, 0, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST);
return ret;
}
三、 Memory Barrier 函數(shù)
Memory Barrier 就是簡稱 mb，它用于禁止 CPU 將指令重排序到某個操作之前或之后，以保證指令按照原有順序執(zhí)行。它可以有效保證多線程、多處理器間代碼的正確運行：
// Memory Barrier 示例
static inline void mb(void)
{
asm volatile(“mfence” : : : “memory”);
}
Linux線程安全函數(shù)的應(yīng)用要非常細(xì)心，以避免多線程程序出現(xiàn)漏洞，因此，在操作系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，Linux花費了大量的精力去設(shè)計這些線程安全函數(shù)，從而最大限度地保障程序的正確運行，實現(xiàn)程序穩(wěn)定可靠。
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