[發明專利]適用于Linux容器應用的多進程同步方法

在審

• 申請號: 202110598729.3
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113535414A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 鄔科科;王燕;劉寧;馮丹榮
• 申請（專利權）人: 寧波三星醫療電氣股份有限公司
• 主分類號: G06F9/52
• 分類號: G06F9/52
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;李娜

本發明涉及一種適用于Linux容器應用的多進程同步方法，所述方法包括S1、初始化線程鎖和進程鎖；S2、獲取線程鎖，再獲取進程鎖，實現多線程多進程同步互斥以保護臨界區資源；S3、完成任務后，釋放進程鎖，再釋放線程鎖，結束任務。本發明實現了多線程和多進程的同步。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及適用于Linux容器應用的多進程同步方法。

背景技術

目前終端產品已經迭代到能源控制器，它采用模組化設計，通過不同種類的功能模組配合，實現對終端形態的重新定義。同時在軟件形態上，統一使用linux系統，并加入了容器(Docker)技術，達到各應用程序之間互相隔離的目的。這使得linux多進程的同步，不單單要解決傳統的單主機多進程資源共享、競爭問題，同時也要解決容器內進程和主機進程間的資源共享、競爭問題

傳統的進程間通信方式(IPC)種類有很多，但在解決容器內、外多進程間臨界區資源保護上，存在欠缺。比如system V信號量要適用在無親緣關系的進程間，必須要滿足生成鍵值一致。這就要求容器在安裝時必須映射主機的某個特定目錄。同時，為了達到IPC命名空間一致，容器安裝時必須附帶“IPC＝host”參數來共享主機的IPC命名空間，而這一點破壞了容器作為虛擬化技術，和宿主主機系統間隔離的初衷。

再比如posix信號量要適用在無親緣關系的進程間，首先需要使用有名信號量，這就必須要求容器共享主機的“/dev/shm”目錄，以達到創建信號量時自動生成的文件對象是同一個。并且posix信號量本身在持有鎖期間進程終止的場景下不會自動釋放，直接導致信號量死鎖。目前容器內往往存在守護進程，容器內應用程序意外終止時，不會重啟整機而是由守護進程重啟應用程序，而這操作容易導致死鎖情況發生，這是災難性的問題。

綜上，就目前的技術方案來說，無論是需要特別的部署方式(映射主機共享目錄、特定的運行參數)還是本身存在的死鎖問題，都存在缺陷，不適用于多廠家共同開發和互換容器應用的場景。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種適用于Linux容器應用的多進程同步方法，以解決上述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種適用于Linux容器應用的多進程同步方法，其特征在于：

S1、初始化線程鎖和進程鎖；

S2、獲取線程鎖，再獲取進程鎖，實現多線程多進程同步互斥以保護臨界區資源；

S3、完成任務后，釋放進程鎖，再釋放線程鎖，結束任務。

進一步的，所述S2的具體操作過程如下：

S21、定義線程互斥鎖、條件變量以及無符號32位整型信號值；

S22、獲取線程互斥鎖，實現多線程對信號值進行保護；

S23、判斷信號值是否大于0，若是，執行S25，反之，執行S24；

S24、等待條件變量，線程進入阻塞狀態，并在收到條件變量的通知時，執行S25；

S25、對信號值減1；

S26、釋放線程互斥鎖；

S27、執行進程鎖加鎖操作。

進一步的，所述S3釋放進程鎖和線程鎖的具體操作過程如下：

S31、執行進程所解鎖過程；

S32、獲取線程互斥鎖，實現多線程對信號值進行保護；

S33、對信號值加1；

S34、廣播通知條件變量；

S35、釋放線程互斥鎖。