十二多執行緒

訊號驅動i/0是指程序預先告知核心，使得當某個描述字上發生某事時，核心使用訊號通知相關程序。

非同步i/0是程序執行i/0系統呼叫（比如讀或者寫），核心啟動i/0操作後立刻返回程序，程序可以在i/0操作執行期間繼續處理別的事情，然後當i/0操作成功或者失敗時，核心以程序預先設定的方式通知程序。

多個執行緒使用同乙個資料,必須保護該資料；

如果多個執行緒共用乙個基礎型別變數，應該宣告為volatile，防止編譯器使用將其快取到暫存器內的優化方式；

共享的整數變數應該優先使用原子操作來修改其值；

有時候，可以考慮將某些需要共享的資料只讓乙個單獨執行緒處理，然後將該執行緒作為一種服務提供給其他執行緒使用；

不確定的情況下，使用鎖來保護。

假設有很多執行緒共享乙個變數，只有乙個（或者很少的）執行緒負責修改這個變數的值，其他（或者大多數的）執行緒只是讀取變數的值。如果採用常規思路，所有執行緒訪問該變數都必須獲得乙個鎖，這樣的效率是很低的。因為如果寫變數的執行緒沒有執行對該變數的修改操作時，其他的讀執行緒理論上都可以安全的讀該變數的值。常規思路的解決方案讓所有的讀執行緒都排隊，所以我們需要readers/writers鎖來提供更好的效率。

在readers/writers鎖的解決方案裡，只要沒有任何執行緒在修改共享變數的值，所有其他執行緒都可以讀取該變數的值，如果有乙個執行緒正在修改共享變數的值，其他任何執行緒無論讀取還是改寫的操作都必須等待獲得鎖。這種解決方案適用於在寫操作較少，讀操作較多的多執行緒環境中。

readers/writers鎖有兩種策略，讀優先或者寫優先策略。讀優先策略是指總是讓讀操作先完成，寫優先是指只要有正在執行的或者等待的寫操作，讀操作就需要等待寫操作完成以後才能執行。圖書館書籍查詢系統通常使用讀操作，而航班預定系統由於強調資料的有效性，採用寫優先策略。

ace提供了跨平台的兩個類ace_rw_thread_mutex和ace_rw_process_mutex。

前者提供了執行緒間的同步，後者提供了程序範圍的同步。這兩個類採用了寫優先策略。ace的readers/writer鎖僅適用於讀操作較多而寫操作較少的多執行緒環境，注意在大多數其他情況下，readers/writers鎖都比採用mutex的常規思路慢。

（摘自訊號量是一種linux的資源，它可以讓不同的程序間進行相互通訊，因此它也被看作是ipc集中的一員。訊號量的作用是在兩個或多個程序訪問公共資源集時保持同步。

訊號量是乙個計數器的值，它可以被幾個程序作為乙個集合以原子的方式執行。訊號量的計數器控制著對資源的訪問控制，訊號量提供了兩個主要的操作來處理計數器的值：

(1)資源的使用者在使用資源之前等待訊號量。如果訊號量的值為0，則繼續等待，如果大於0，則將訊號量值減1，使用者開始使用資源。

(2)資源的使用者在資源使用完畢後通知訊號量。使用者通知訊號量不再使用資源了，訊號量的值加1，檢查等待訊號量的使用者的序列，以確定是否有其他的使用者在等待之中。

使用訊號量進行程序間的通訊一般牽涉到以下操作：

相關訊號量的操作函式一般應該包含下面的標頭檔案；

#include

1.建立訊號量：在程式使用訊號量之前，必須首先建立訊號量。建立訊號量的函式原形如下所示：

int semget(key_t key,int nsems,int sem***);

引數說明：

(1)key：在本地系統中表示要建立或者訪問的訊號量集的關鍵字，當然為了避免與其他的訊號量產生衝突，我們可以簡單的利用ipc_private來表示乙個新建的訊號量。

(2)nsems：要建立或者要訪問的訊號量集中訊號量的數目。

(3)指定不同的選項和許可權位的標誌。可以為ipc_create,ipc_excl.

建立乙個新的訊號量：

int semid；

semid=semget(0x1234,2,ipc_create|ipc_excl|0600);

if(semid<0)

process error case.

}else

do the next thing;

使用已經存在的訊號量：

int semid;

semid=semget(0x1234,0,0);

if(semid<0)

{}else

2.初始化訊號集：

int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun arg);

union semun

int val;

struct semid_ds *buf;

ushort *array;

eg:int semid;

int z;

union semun arg;

ushort initv=;

arg.array=initv;

z=semctl(semid,2,setall,arg);

int semop(int semid,struct sembuf *sops,unsigned nsops);

struct sembuf

short sem_num; /*訊號量的索引*/

short sem_op; /*訊號量的相關操作為乙個整數（正數表示通知訊號量，負數表示等待訊號量）*/

short sem_***;/*相關的操作標記*/

eg：int z;

static struct sembuf sops=

,z=semop(semid,sops,2);

如果是通知訊號量，則sembuf的值可以設為

static struct sembuf sops=

,z=semop(semid,sops,2);

4.刪除訊號量

當訊號量在系統中沒有用處後，應該將其刪除，這樣才能釋放核心中的支援表所占用的資源。

int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun arg);

eg:int semid;

int z;

union semun arg;

z=semctl(semid,0,ipc_rmid,arg);

值得一提的是訊號量的使用遵循自願的原則的，也就是說訊號量並不能強制的限制應用程式對資源的訪問，我們在編寫每乙個程式的時候，都將通過資源的原則來執行如下操作：

1)在訪問受控資源前等待訊號量。

2)釋放受控的資源後要通知訊號量。

十二多執行緒

多程序與多執行緒（十二）

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十二 java多執行緒之Exchanger

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