10、线程同步的复杂性与解决方案

线程同步的复杂性与解决方案

1. 读写锁（RWlocks）

在某些场景下，会出现多个线程对锁的复杂请求情况。例如，T3和T4先请求锁，但T5会在另外两个线程释放锁后立即被唤醒。然而，常见的三个库都未定义读写锁。不过，我们可以利用已有的原语（如互斥锁和条件变量）来构建读写锁。在一些扩展库中可以实现，部分特定实现也将其作为非可移植扩展来定义。

2. 优先级继承互斥锁（Priority Inheritance Mutexes）

当高优先级线程（如T2）因等待低优先级线程（如T1）持有的锁而被阻塞时，可能会等待过长时间，因为中等优先级线程（如T3）可能会占用CPU。为了提升系统整体性能，合理的做法是将T1的调度优先级提升到T2的水平。但普通的Pthread互斥锁不会这样做，这可能导致用户程序出现优先级反转问题。在POSIX中，优先级继承仅在实时线程的互斥锁初始化时是一个可选特性。

POSIX定义了两种类型的优先级继承互斥锁：
-优先级上限互斥锁（Priority Ceiling Mutex）：为互斥锁声明一个上限优先级，任何锁定该互斥锁的线程会自动获得该优先级。
-优先级继承互斥锁（Priority Inheritance Mutexes）：线程锁定互斥锁时优先级不变。当第二个线程等待该互斥锁而进入睡眠状态时，如果睡眠线程优先级更高，持有锁的线程将获得睡眠线程的优先级。更多线程等待时，持有锁线程的优先级可能会进一步改变。释放锁后，持有锁的线程恢复其原来的优先级。

虽然在其他库或非实时POSIX线程中构建基本的优先级继承互斥锁并不困难，但要做到