臨界區,互斥量,訊號量,事件的區別 執行緒同步

2021-06-04 16:58:27 字數 2447 閱讀 6703

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)

互斥量(mutex)

互斥量跟臨界區很相似,只有擁有互斥物件的執行緒才具有訪問資源的許可權,由於互斥物件只有乙個,因此就決定了任何情況下此共享資源都不會同時被多個執行緒 所訪問。當前佔據資源的執行緒在任務處理完後應將擁有的互斥物件交出,以便其他執行緒在獲得後得以訪問資源。互斥量比臨界區複雜。因為使用互斥不僅僅能夠在同 一應用程式不同執行緒中實現資源的安全共享,而且可以在不同應用程式的執行緒之間實現對資源的安全共享。

互斥量包含的幾個操作原語:

createmutex() 建立乙個互斥量

openmutex() 開啟乙個互斥量

releasemutex() 釋放互斥量

waitformultipleobjects() 等待互斥量物件

同樣mfc為互斥量提供有乙個cmutex類。使用cmutex類實現互斥量操作非常簡單,但是要特別注意對cmutex的建構函式的呼叫

cmutex( bool binitiallyown = false, lpctstr lpszname = null, lpsecurity_attributes lpsaattribute = null)

不用的引數不能亂填,亂填會出現一些意想不到的執行結果。

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

) 引數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。

臨界區,互斥量,訊號量,事件的區別

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