linux下 原子操作\可重入\線程安全 3問

windyrobin

＃1 　可重入：
在apue第二版 10.6 可重入函數(shù)中，講到malloc函數(shù)是不可重入的
那么我在以下多線程中：

1. 
   
2. thread1()
   
3. {
   
4.         malloc(...)
   
5.         ...
   
6.         free(..)
   
7. }
   
8. thread2()
   
9. {
   
10.         malloc(...)
    
11.         ...
    
12.         free(..)
    
13. }
    

復(fù)制代碼

這樣會(huì)不會(huì)可能導(dǎo)致進(jìn)程崩潰呢？（我一直都是這樣寫的 ，難道我一直都是錯(cuò)的么？？）

＃2 　原子操作：
我想對(duì)一全局量進(jìn)行＋ ，－操作，windows下有Interlocked函數(shù)族 ，通過對(duì)內(nèi)存總線加鎖，
來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作，x86匯編指令貌似是 asm：lock之類的，故此函數(shù)族非常高效，僅需幾個(gè)指令
周期，unix／linux 下有沒有通用的、高效的方法呢？（mutex加鎖太耗費(fèi)料，實(shí)在不想用這個(gè)）
我嘗試寫了以下函數(shù)：

1. 
   
2. void atomic_inc(int *p)
   
3. {
   
4.         volatile static int flag=0;
   
5.         while(flag);
   
6.         flag = 1;
   
7.         *p = *p + 1;
   
8.         flag = 0;
   
9. }
   

復(fù)制代碼

gcc -S -O3編譯，查看匯編指令發(fā)現(xiàn)此方法行不通：

1. 
   
2. .L3:
   
3.         movl        flag.1280, %eax
   
4.         testl        %eax, %eax
   
5.         jne        .L3
   
6.         movl        $1, flag.1280
   
7.         addl        $1, (%edx)
   
8.         popl        %ebp
   
9.         movl        $0, flag.1280
   
10.         ret
    
11. ）
    

復(fù)制代碼

＃3　線程安全：
apue 12.5列出了一坨"不能"保證線程安全的函數(shù)，比如rand，ctime ，lcoaltime，
inet_ntoa，gethostbyname等，在windows下，crt線程函數(shù)_beginthread 在調(diào)用系統(tǒng)api
createthread 之前，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體_tiddata,來存放這類函數(shù)的靜態(tài)數(shù)據(jù)以及errno等，
大家平時(shí)在unix下多線程編程是如何搞定這些函數(shù)的？還是干脆視而不見呢？

＃4 關(guān)于這方面有沒有什么權(quán)威的資料呢，各位推薦下和呵！

[ 本帖最后由 windyrobin 于 2009-3-27 10:51 編輯 ]

marxn

第一，不可重入跟線程安全是兩個(gè)概念，lz的代碼不會(huì)崩潰
第二，這樣的原子操作可以用自旋鎖實(shí)現(xiàn)，其實(shí)win的interlocked族函數(shù)也是用x86的XCHG指令實(shí)現(xiàn)的
第三，加鎖

太平紳士

1. 據(jù)說malloc執(zhí)行過程中線程被信號(hào)中斷, 你在信號(hào)處理函數(shù)中又去malloc, 可能會(huì)有問題.
2. 用戶層上不知道有無函數(shù)實(shí)現(xiàn)?
3. errno應(yīng)是對(duì)應(yīng)于線程的, 沒有問題. 其他函數(shù)很多有加 _r版本

amoyppa

本版精華有討論 可重入函數(shù)和線程安全函數(shù)的。樓主可以去看一下。

swxlion

#3， 自己寫一個(gè)跨平臺(tái)的無靜態(tài)數(shù)據(jù)的版本。

yhb04

原帖由 windyrobin 于 2009-3-27 10:49 發(fā)表
＃1 　可重入：
在apue第二版 10.6 可重入函數(shù)中，講到malloc函數(shù)是不可重入的
那么我在以下多線程中：

thread1()
{
        malloc(...)
        ...
        free(..)
}
thread2()
{
        ma ...

其實(shí)有很強(qiáng)大的malloc實(shí)現(xiàn)，完全可重入，異步信號(hào)也是安全的。
不過現(xiàn)在通用的C庫的malloc實(shí)現(xiàn)一般僅僅保證線程安全。

LZ如果有興趣可以去網(wǎng)上搜一些這方面的論文：
"mostly lock free malloc"
"scalable lock-free dynamic memory allocation"。