os中进程线程同步机制

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1、os中的进程/线程同步机制1常用并发机制1.1信号量(Semaphore)用于进程间传递信号的一个整数值，在信号上只可以进行三种操作，即初始化、递减和递增，这三种操作都是原子操作。递减操作用于阻塞一个进程，递增操作用于解除一个进程的阻塞。信号量也称为计数信号量或一般信号量1.2二元信号量(BinarySemaphore)只取0值和1值的信号量。1.3互斥量(Mutex)类似于二元信号量。关键在于为其加锁(设定值为0)的进程和为其解锁(设定值为1)的进程必须为同一个进程。1.4条件变量(Cond)一种数据类型，用于阻塞进程或线程，直到特定的条件为真。1.5

2、管程(Monitor)一种编程语言结构，它在一个抽彖数据类型中封装了变量、访问过程和初始化代码。管程的变量只能由管程自身的访问过程访问，每次只能有一个进程在其中执行，访问过程即临界区。管程可以有一个等待进程队列。1.6事件标志(EventSign)用作同步机制的一个内存字。应用程序代码可为标志屮的每个位关联不同的事件。通过测试相关的一个或多个位，线程可以等待一个或多个事件。在全部所需位都被设定(AND)或至少一个位被设定(OR)之前，线程会一直被阻塞。1.7信箱/消息(Mailbox)两个进程间交换信息的一种方法，也可用于同步。1.8自旋锁(SpinLo

3、ck)一种互斥机制，进程在一个无条件循环中执行，等待锁变量的值可用。2常用进程/线程同步机制介绍2.1WindowsOS中常用进程/线程同步机制2.1.1临界区(CriticalSection)可用于进程和线程同步。保证在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。如果有多个线程试图同时访问临界区，那么在有一个线程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后，其他线程可以继续抢占，并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。临界区包含两个操作原语：EnterCrit

4、icalSection()进入临界区LeaveCriticalSection()离开临界区EnterCriticalSectionC)语句执行后代码将进入临界区以后无论发生什么,必须确保与之匹配的LeaveCriticalSection()都能够被执行到。否则临界区保护的共享资源将永远不会被释放。虽然临界区同步速度很快，但却只能用來同步本进程内的线程，而不可用来同步多个进程中的线程。MFC提供了很多功能完备的类，我用MFC实现了临界区。MFC为临界区提供有一个CCriticalSection类,使用该类进行线程同步处理是非常简单的。只需在线程函数中用CC

5、riticalSection类成员函数Lock()和UnLock()标定出被保护代码片段即可。Lock()后代码用到的资源白动被视为临界区内的资源被保护。UnLock后别的线程才能访问这些资源。2.1.2互斥量(Mutex)进程和线程都可用的一种同步机制。互斥量跟临界区很相似，只有拥有互斥对象的线程才具有访问资源的权限，由于互斥对象只有一个，因此就决定了任何情况下此共享资源都不会同时被多个线程所访问。当前占据资源的线程在任务处理完后应将拥有的互斥对象交出，以便其他线程在获得后得以访问资源。互斥量比临界区复杂。因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中

6、实现资源的安全共享，而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。互斥量包含的几个操作原语：CrcateMutex()创建一个互斥量OpenMutex()打开一个互斥量ReleaseMutex()释放互斥量WaitForMultipieObjects()等待互斥量对象2.1.3信号量(Semaphore)进程和线程都可用的同步机制。信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同，信号允许多个线程同时使用共享资源，这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资

7、源的最大线程数目。在用CreateSemaphore()创建信号量时即要同时指出允许的最大资源计数和当前可用资源计数。一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数，每增加一个线程对共享资源的访问，当前可用资源计数就会减1,只要当前可用资源计数是大于0的，就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目，不能在允许其他线程的进入，此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后，应在离开的同时通过ReleaseSemaphore()函数将当前可用资源计数加k在任何时候当前可用资源计数决不可能大于最大资源计

8、数。PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。信号量