线程的同步控制（Synchronization)

临界区(Critical Sections)
- 摘要
  - 临界区(Critical Section) 用来实现“排他性占有”。适合范围时单一进程的各线程之间。
- 特点
  - 一个局部对象，不是一个核心对象
  - 快速而有效率
  - 不能够同时有一个以上的Critical Section被等待
  - 无法侦测是否已经被某个线程放弃
- 相关函数
  - 定义：CRITICAL_SECTION
  - 初始化：InitializaCriticalSection()
  - 进入：EnterCriticalSection()
  - 离开：LeaveCriticalSection()
  - 删除：DeleteCriticalSection()
- 死锁(deadlock)
  - 任何时候当一段代码需要两个（或更多）资源时，都有潜在性的死锁阴影。如哲学家进餐问题。
互斥器(Mutexes)
- 摘要
  - Mutex 是一个核心对象，可以在不同的线程之间实现“排他性占有”，甚至即使那些线程分属不同进程。
- 特点
  - 一个核心对象
  - 如果拥有Mutex的那个线程结束，则会产生一个“abandoned” 错误信息
  - 可以使用Wait…() 等待一个或多个mutex
  - 可以具名，因此可以被其他进程开启
  - 只能被拥有它的那个线程释放
- 相关函数
  - 定义：Mutex
  - 产生：CreateMutex()
  - 打开：openMutex()
  - 等待（或进入）：WaitForSigleObject()、WaitForMultipleObjects()、MsgWaitForMultipleObjects()
  - 释放：ReleaseMutex()
  - 删除：CloseHandle()
- Mutex 和 Critical Section 对比
  - 锁住一个未被拥有的Mutex，比锁住一个未被拥有的critical section，需要花费几乎100倍的时间。因为critical section 运行在usermode。
  - Mutexes 可以跨进程使用个。Critical Section 只能够在同一个进程中使用
  - 等待一个Mutex时，可以指定“结束等待”的时间长度。critical section则不行。
  - Mutex可以设置同时等待多个，critical section只能等待一个
信号量(Semaphores)
- 摘要
  - Semaphores被用来追踪有限的资源
- 特点
  - 是一个核心对象
  - 没有拥有者
  - 可以具名，因此可以被其他进程开启
  - 可以被任何一个线程释放
- 相关函数
  - 产生：CreateSamaphore()
  - 获取：WaitForSingleObject()、WaitForMultipleObjects()
  - 解除：ReleaseSemaphore()
事件(Event)
- 摘要
  - Event Object 通常使用于overlapped I/O，或用来设计某些自定义的同步对象
- 特点
  - 是一个核心对象
  - 完全在程序的掌握之下
  - 适用于设计新的同步对象
  - “要求苏醒”的请求并不会被存储起来，可能会遗忘掉
  - 可以具名，因此可以被其他进程开启
- 相关函数
  - 产生：CreateEvent()
  - 激发：SetEvent()
  - 复位：ResetEvent()
  - 激发：PulseEvent()
- 激发函数比较
  - 自动模式(Auto Reset Event):
    - PulseEvent和SetEvent作用相同，调用后正在等候事件的，被挂起的单个线程会进入活动状态，事件随后设回无信号。
  - 手动模式(Manual Reset Event):
    - PulseEvent：调用后正在等候事件的，被挂起的单个线程会进入活动状态，事件随后设回无信号。
    - SetEvent：调用后正在等候事件的，被挂起的所有线程会进入活动状态，需要等待ResetEvent调用才能将事件设回无信号。
Interlocked Variable
- 摘要
  - 如果Interlocked…() 函数被使用于所谓的spin-lock，那么他们只是一种同步机制。所谓spin-lock是一种busy loop，被预期在极短时间内执行，所以有最小的额外负担（overhead）。系统核心偶尔会使用他们。除此只外，Interlocked variable 主要用于引用计数。
- 特点
  - 运行对4字节的数值有些基本的同步操作，不需动用critical section 或 Mutex 之类
  - 在SMP（Symmetric Multi-Processors)操作系统中亦可有效运作
- 相关函数
  - 加一：InterlockedIncrement()
  - 减一：InterlockedDecrement()
  - 设值：InterlockedExchange

posted on 2018-04-16 13:38 Alvin_Tang 阅读(…) 评论(…) 编辑收藏

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线程的同步控制（Synchronization)

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临界区(Critical Sections)

互斥器(Mutexes)

信号量(Semaphores)

事件(Event)

Interlocked Variable

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