四種程序或執行緒同步互斥的控制方法
1、臨界區:通過對多執行緒的序列化來訪問公共資源或一段**,速度快,適合控制資料訪問。
2、互斥量:為協調共同對乙個共享資源的單獨訪問而設計的。
3、訊號量:為控制乙個具有有限數量使用者資源而設計。
4、事 件:用來通知執行緒有一些事件已發生,從而啟動後繼任務的開始。
臨界區(critical section)
訊號量(semaphores)
訊號量物件對執行緒的同步方式與前面幾種方法不同,訊號允許多個執行緒同時使用共享資源,這與作業系統中的pv操作相同。它指出了同時訪問共享 資源的執行緒 最大數目。它允許多個執行緒在同一時刻訪問同一資源,但是需要限制在同一時刻訪問此資源的最大執行緒數目。在用createsemaphore()建立訊號量 時即要同時指出允許的最大資源計數和當前可用資源計數。一般是將當前可用資源計數設定為最大資源計數,每增加乙個執行緒對共享資源的訪問,當前可用資源計數 就會減1,只要當前可用資源計數是大於0的,就可以發出訊號量訊號。但是當前可用計數減小到0時則說明當前占用資源的執行緒數已經達到了所允許的最大數目, 不能在允許其他執行緒的進入,此時的訊號量訊號將無法發出。執行緒在處理完共享資源後,應在離開的同時通過releasesemaphore()函式將當前可 用資源計數加1。在任何時候當前可用資源計數決不可能大於最大資源計數。
pv操作及訊號量的概念都是由荷蘭科學家e.w.dijkstra提出的。訊號量s是乙個整數,s大於等於零時代表可供併發程序使用的資源實體數,但s小於零時則表示正在等待使用共享資源的程序數。
p操作 申請資源:
(1)s減1;
(2)若s減1後仍大於等於零,則程序繼續執行;
(3)若s減1後小於零,則該程序被阻塞後進入與該訊號相對應的佇列中,然後轉入程序排程。
v操作 釋放資源:
(1)s加1;
(2)若相加結果大於零,則程序繼續執行;
(3)若相加結果小於等於零,則從該訊號的等待佇列中喚醒乙個等待程序,然後再返回原程序繼續執行或轉入程序排程。
訊號量包含的幾個操作原語:
createsemaphore() 建立乙個訊號量
opensemaphore() 開啟乙個訊號量
releasesemaphore() 釋放訊號量
waitforsingleobject() 等待訊號量
事件(event)
事件物件也可以通過通知操作的方式來保持執行緒的同步。並且可以實現不同程序中的執行緒同步操作。
訊號量包含的幾個操作原語:
createevent() 建立乙個訊號量
openevent() 開啟乙個事件
setevent() 回置事件
waitforsingleobject() 等待乙個事件
waitformultipleobjects() 等待多個事件
waitformultipleobjects 函式原型:
waitformultipleobjects(
in dword ncount, // 等待控制代碼數
in const handle *lphandles, //指向控制代碼陣列
in bool bwaitall, //是否完全等待標誌
in dword dwmilliseconds //等待時間
) 參 數ncount指定了要等待的核心物件的數目,存放這些核心物件的陣列由lphandles來指向。fwaitall對指定的這ncount個核心 物件的兩種等待方式進行了指定,為true時當所有物件都被通知時函式才會返回,為false則只要其中任何乙個得到通知就可以返回。 dwmilliseconds在這裡的作用與在waitforsingleobject()中的作用是完全一致的。如果等待超時,函式將返回 wait_timeout。
總結:
1. 互斥量與臨界區的作用非常相似,但互斥量是可以命名的,也就是說它可以跨越程序使用。所以建立互斥量需要的資源更多,所以如果只為了在程序內部是用的話使 用臨界區會帶來速度上的優勢並能夠減少資源佔用量。因為互斥量是跨程序的互斥量一旦被建立,就可以通過名字開啟它。
2. 互斥量(mutex),訊號燈(semaphore),事件(event)都可以被跨越程序使用來進行同步資料操作,而其他的物件與資料同步操作無關,但 對於程序和執行緒來講,如果程序和執行緒在執行狀態則為無訊號狀態,在退出後為有訊號狀態。所以可以使用waitforsingleobject來等待程序和 執行緒退出。
3. 通過互斥量可以指定資源被獨佔的方式使用,但如果有下面一種情況通過互斥量就無法處理,比如現在一位使用者購買了乙份三個併發訪問許可的資料庫系統,可以根 據使用者購買的訪問許可數量來決定有多少個執行緒/程序能同時進行資料庫操作,這時候如果利用互斥量就沒有辦法完成這個要求,訊號燈物件可以說是一種資源計數 器
臨界區,互斥量,訊號量,事件的區別
四種程序或執行緒同步互斥的控制方法 1 臨界區 通過對多執行緒的序列化來訪問公共資源或一段 速度快,適合控制資料訪問。2 互斥量 為協調共同對乙個共享資源的單獨訪問而設計的。3 訊號量 為控制乙個具有有限數量使用者資源而設計。4 事 件 用來通知執行緒有一些事件已發生,從而啟動後繼任務的開始。臨界區...
臨界區,互斥量,訊號量,事件的區別
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四種程序或執行緒同步互斥的控制方法 1 臨界區 通過對多執行緒的序列化來訪問公共資源或一段 速度快,適合控制資料訪問。2 互斥量 為協調共同對乙個共享資源的單獨訪問而設計的。3 訊號量 為控制乙個具有有限數量使用者資源而設計。4 事 件 用來通知執行緒有一些事件已發生,從而啟動後繼任務的開始。臨界區...