读写锁----笛风读书笔记系列

读书笔记系列之：读写锁

笛风

2013.11.19
读写锁 (rwlock)功能特点简介
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。
在读写锁保持期间也是抢占失效的。
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。
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.初始化和销毁:

#include<pthread.h>
intpthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock, constpthread_rwlockattr_t *restrict attr);
intpthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);

成功则返回0,
出错则返回错误编号.
同互斥量以上,
在释放读写锁占用的内存之前,
需要先通过pthread_rwlock_destroy对读写锁进行清理工作,
释放由init分配的资源.
4.读和写:

#include<pthread.h>
intpthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
intpthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
intpthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

成功则返回0,
出错则返回错误编号.
这3个函数分别实现获取读锁,
获取写锁和释放锁的操作.
获取锁的两个函数是阻塞操作,
同样,
非阻塞的函数为:

#include<pthread.h>
intpthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
intpthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

成功则返回0,
出错则返回错误编号.
非阻塞的获取锁操作,
如果可以获取则返回0,
否则返回错误的EBUSY.