這篇文章主要講解了“Libtask源碼解析之如何理解鎖”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Libtask源碼解析之如何理解鎖”吧！

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libtask中其實不需要鎖，因為libtask中協(xié)程是非搶占式的，不存在競態(tài)條件。但是libtask還是實現(xiàn)了一套鎖的機制。我們看一下這個鎖機制的實現(xiàn)。首先我們看一下結構體。

struct QLock {     // 鎖持有者     Task    *owner;     // 等待該鎖的隊列     Tasklist waiting; };

接著我們看一下鎖的操作。

加鎖

static int _qlock(QLock *l, int block) {         // 鎖沒有持有者，則置當前協(xié)程為持有者，直接返回，1表示加鎖成功     if(l->owner == nil){         l->owner = taskrunning;         return 1;     }     // 非阻塞，則直接返回，0表示加鎖失敗     if(!block)         return 0;     // 插入等待鎖隊列     addtask(&l->waiting, taskrunning);     taskstate("qlock");     // 切換到其他協(xié)程     taskswitch();     // 切換回來時，如果持有鎖的協(xié)程不是當前協(xié)程，則異常退出，因為只有持有鎖才會被切換回來，見unqlock     if(l->owner != taskrunning){         fprint(2, "qlock: owner=%p self=%p oops\n", l->owner, taskrunning);         abort();     }     return 1; }

如果當前鎖沒有持有者，則當前協(xié)程X就變成鎖的持有者，否則把協(xié)程X插入等待鎖隊列中，然后讓出cpu，切換到其他協(xié)程。當后續(xù)鎖被釋放并被協(xié)程X持有時，協(xié)程X就會被喚醒繼續(xù)持續(xù)。加鎖可以分為阻塞和非阻塞兩種模式。非阻塞就是加鎖失敗也不會切換協(xié)程。

// 阻塞式加鎖 void qlock(QLock *l) {     _qlock(l, 1); }  // 非阻塞式加鎖 int canqlock(QLock *l) {     return _qlock(l, 0); }

釋放鎖

接下來我們看一下釋放鎖的邏輯

// 釋放鎖 void qunlock(QLock *l) {     Task *ready;     // 鎖并沒有持有者，異常退出     if(l->owner == 0){         fprint(2, "qunlock: owner=0\n");         abort();     }     // 如果還有協(xié)程在等待該鎖，則置為持有者，并且從等待隊列中刪除，然后修改狀態(tài)為就緒并加入就緒隊列     if((l->owner = ready = l->waiting.head) != nil){         deltask(&l->waiting, ready);         taskready(ready);     } }

當鎖被釋放時，如果還有協(xié)程在等待該鎖，則從等待隊列中摘取一個節(jié)點，然后變成鎖的持有者并從等待隊列中刪除。最后插入就緒隊列等待調度。以上是一種互斥鎖的實現(xiàn)。下面我們再來看一下讀寫鎖機制，讀寫鎖也是互斥的，但是在某些情況下也可以共享。我們看一下讀寫鎖的數(shù)據(jù)結構。

struct RWLock {     // 正在讀的讀者個數(shù)     int    readers;     // 當前正在寫的寫者，只有一個     Task    *writer;     // 等待讀和寫的隊列     Tasklist rwaiting;     Tasklist wwaiting; };

接著我看一下加鎖邏輯。

加讀鎖

// 加讀鎖 static int _rlock(RWLock *l, int block) {         /*         沒有正在寫并且沒有等待寫，則加鎖成功，并且讀者數(shù)加一     */     if(l->writer == nil && l->wwaiting.head == nil){         l->readers++;         return 1;     }     // 非阻塞則直接返回     if(!block)         return 0;     // 插入等待讀隊列     addtask(&l->rwaiting, taskrunning);     taskstate("rlock");     // 切換上下文     taskswitch();     // 切換回來了，說明加鎖成功     return 1; }

當且僅當沒有正在寫的寫者和等待寫的寫者時，才能加讀鎖成功，否則根據(jù)加鎖模式進行下一步處理，直接返回加鎖失敗或者插入等待隊列，然后切換到其他協(xié)程。我們看到當有一個等待寫的協(xié)程時(l->wwaiting.head  != nil)，則后續(xù)的讀者就無法加鎖成功，而是被插入等待隊列，否則可能會引起寫者饑餓。

加寫鎖

// 加寫鎖 static int _wlock(RWLock *l, int block) {         // 沒有正在寫并且沒有正在讀，則加鎖成功，并置寫者為當前協(xié)程     if(l->writer == nil && l->readers == 0){         l->writer = taskrunning;         return 1;     }     // 非阻塞則直接返回     if(!block)         return 0;     // 加入等待寫隊列     addtask(&l->wwaiting, taskrunning);     taskstate("wlock");     // 切換     taskswitch();     // 切換回來說明拿到鎖了     return 1; }

當且僅當沒有正在寫的寫者和沒有正在讀的讀者時，才能加寫鎖成功。否則類似加讀鎖一樣處理。

釋放讀鎖

// 釋放讀鎖 void runlock(RWLock *l) {     Task *t;     // 讀者減一，如果等于0并且有等待寫的協(xié)程，則隊列第一個協(xié)程持有該鎖     if(--l->readers == 0 && (t = l->wwaiting.head) != nil){         deltask(&l->wwaiting, t);         l->writer = t;         taskready(t);     } }

持有讀鎖，說明當前肯定沒有正在寫的寫者，但是可能有等待寫的寫者和等待讀的讀者(因為有等待寫的寫者導致無法加鎖成功)。當釋放讀鎖時，如果還有其他讀者，則其他讀者可以繼續(xù)持有鎖，因為讀者可以共享讀鎖，而寫者保持原來狀態(tài)。如果這時候沒有讀者但是有等待寫的寫者，則從隊列中選擇第一個節(jié)點成為鎖的持有者，其他的寫者則繼續(xù)等待，因為寫者不能共享寫鎖。

釋放寫鎖

// 釋放寫鎖 void wunlock(RWLock *l) {     Task *t;     // 沒有正在寫，異常退出     if(l->writer == nil){         fprint(2, "wunlock: not locked\n");         abort();     }     // 置空，沒有協(xié)程正在寫     l->writer = nil;     // 有正在讀，異常退出，寫的時候，是無法讀的     if(l->readers != 0){         fprint(2, "wunlock: readers\n");         abort();     }     // 釋放寫鎖時，優(yōu)先讓讀者持有鎖，因為讀者可以共享持有鎖，提高并發(fā)     // 讀可以共享，把等待讀的協(xié)程都加入就緒隊列，并持有鎖     while((t = l->rwaiting.head) != nil){         deltask(&l->rwaiting, t);         l->readers++;         taskready(t);     }     // 釋放寫鎖時，如果又沒有讀者，并且有等待寫的協(xié)程，則隊列的第一個等待寫的協(xié)程持有鎖     if(l->readers == 0 && (t = l->wwaiting.head) != nil){         deltask(&l->wwaiting, t);         l->writer = t;         taskready(t);     } }

持有寫鎖，可能有等待寫的寫者和等待讀的讀者。這里是讀者優(yōu)先持有鎖，因為讀者可以共享持有鎖，提高并發(fā)，如果沒有讀者，則再判斷寫者。

感謝各位的閱讀，以上就是“Libtask源碼解析之如何理解鎖”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Libtask源碼解析之如何理解鎖這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！

當前文章：Libtask源碼解析之如何理解鎖
文章地址：http://chinadenli.net/article12/ipjhdc.html

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