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[操作系统]多线程同步机制的几种方法


Critical Section
Critical section(临界区)用来实现“排他性占有”。适用范围是单一进程
的各线程之间。它是:
 一个局部性对象,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。
 无法侦测是否已被某个线程放弃。

可以实现线程间互斥,不能用来实现同步。

 

Semaphore
Semaphore 被用来追踪有限的资源。它是:
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(released)。

既能实现线程间互斥,也能实现线程间同步。

在跨进程中使用时,如果拥有信号量的线程意外结束,其它进程不会收到通知。

 

Mutex
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。它是:
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。
i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(released)。

在跨进程中使用时,如果拥有互斥器的进程意外结束,其它进程会收到一个WAIT_ABANDOEND消息。


Event 
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。它是:
 一个核心对象。
可是用来实现线程的互斥与同步。
可以具名,因此可以被其他进程开启。

在跨进程中使用时,如果拥有信号量的线程意外结束,其它进程也不会受到通知。

 

 

注意:临界区和互斥器都有“线程所有权”的概念,所以它们是不能用来实现线程间的同步的,只能用来实现互斥。原因是由于创建临界区或互斥器的线程可以不用等待LeaveCriticalSection(),SetEvent()就可以无条件进入保护的程序段,因为它拥有这个权利。另外,互斥器可以很好的处理”遗弃“操作。若线程在未释放对向象的时候就意外终止的,其它线程可以等待到一个WAIT_ABANDONED_0。但是事件和信号量都不能做到。

事件和信号量都可以实现线程和进程间的互斥和同步。

就使用效率来说,临界区的效率是最高的,因为它不是内核对象,而其它的三个都是核心对象,要借助操作系统来实现,效率相对来说就比较低。

但如果要跨进程使用还是要用到互斥器、事件对象和信号量。

总之:在设计时,首先尽量不要使用全局变量,如果不得以先然后考虑使用Inter...()函数,然后在是临界区对象,最后才是事件、互斥器、信号量。