线程间的同步(实指线程间的通信):一般来说,一个线程相对于另一个线程的运行速度是不确定的,也就是说线程是在异步环境下运行的,每个线程都会以不可预知的速度向前推进。但是相互合作的线程需要在某些确定点上协调工作,当一个线程到达了这些点后,除非另一进程已经完成了某些操作,否则就不得不停下来等待别的线程来完成这些操作,这就是线程间的同步。
线程间的互斥(实指对同享资源约束访问):在多线程环境中,各线程可以共享各类资源,但有些资源一次只能允许一个线程使用,这种资源称“临界资源”,如打印机、公共变量。
临界区:对临界资源实施操作的一段程序。
线程间的同步与互斥是通过操作系统的信号量与PV操作原语来实现的。
信号量S的物理意义是S>=0表示某资源的可用数,S<0其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数。
P操作定义:S:=S-1,若S>=0,则执行P操作的线程继续操作;否则若S<0,则置该线程为阻塞状态(因为无可用资源),并将其插入到阻塞队列中。
P操作(相当于wait())可用如下过程表示:
Procedure P(Var S:Semaphore);
Begin
S:=S-1;//先申请资源,再判断
If S<0 then W(S)//如果没有可用资源,则该线程阻塞
End;
V操作定义:S:=S+1,若S>0,则执行V操作的线程继续执行;否则S=<0,则从阻塞状态唤醒一个线程,并将其插入到就绪队列,然后执行V操作的线程继续。
V操作(相当于notify())可用如下过程表示:
Procedure V(Var S:Semaphore);
Begin
S:=S+1;//释放资源后,再判断
If S<0 then W(S)//释放资源,如果S<0则表明阻塞队列有阻塞线程,则唤醒
End;
PV操作实现进程的同步与互斥:
单缓冲消费者与生产者问题
初始化信号量:S1=1,表示缓冲可以使用空间数,S2=0,表示缓冲已使用的个数。
P1(生产线程):生产一个产品 P2(消费线程):P(S2)
P(S1) 从缓冲区取一个产品
产品送缓冲区 V(S1)
V(S2) 消费
多缓冲消费者与生产者问题
初始化信号量:S1=3(假如有三个缓冲),表示缓冲可以使用空间数,S2=0,表示缓冲已使用的个数。因为是多缓冲,所以还需要第三个信号量S=1用来对多缓冲进行互斥访问,单缓冲不需要这个信息量,因为如果是单缓冲,则生产线程与消费线程只能交替着来执行,而多缓冲的情况下,则生产与消费者线程同时执行,但缓冲是一个临界资源,需互斥访问,即同只允许一个线程使用它,好比多个线程使用一个 HashMap 一样。
P1(生产线程):生产一个产品 P2(消费线程):P(S2)
P(S1) P(S)
P(S) 从缓冲区取一个产品
产品送缓冲区 V(S)
V(S) V(S1)
V(S2) 消费
相关推荐
本代码是用JAVA实现的生产者与消费者的问题,线程间的同步与互斥功能
(1) 通过编写程序实现进程同步和互斥,掌握有关进程(线程)同步与互斥的原理,以及解决进程(线程)同步和互斥的算法,从而进一步巩固进程(线程)同步和互斥等有关的内容。 (2) 了解Windows2000/XP中多线程的...
操作系统实验 多线程同步与互斥 java编写 可动态创建
操作系统课的一个小作业,使用C#处理多线程的同步与互斥,使用Mutex类和AutoResetEvent类。作为一个小白,参考了其他代码写出来,某些地方还有些不完全明白,都写在注释里了,求高手指点。
在Windows等操作系统下,使用的VC、VB、java或C等编程语言,采用进程(线程)同步和互斥的技术编写程序实现生产者-消费者问题或哲学家进餐问题或读者-写者问题或自己设计一个简单进程(线程)同步和互斥的实际问题。
在linux上分别用多进程和多线程实现的同步互斥操作(源代码)
d: 经典线程同步互斥问题 e: 使用关键段解决子线程互斥问题 f: 利用事件实现线程同步问题 g: 利用互斥量来解决线程同步互斥问题 h: problem1 生产者消费者问题 (1生产者 1消费者 1缓冲区) problem1 more ...
解决多线程编程中的同步互斥问题
实例讲述线程的同步互斥 不清楚的可以下载参考一下
Linux下多线程及多进程及同步与互斥编程详细介绍
假设存在两类进程:生产者,消费者。它们共享n个缓冲区。 生产者行为:生产产品(每次生产1个),并将产品放入空缓冲区,循环 往复,永不停息; 消费者行为:将产品从缓冲区中取出,进行消费(每次消费1个),循环 ...
windows多线程的同步和互斥
编写程序实现并发线程之间的同步和互斥问题 线程间的互斥:并发执行的线程共享某些类临界资源,对临界资源的访问应当采取互斥的机制。 线程间的同步:并发执行的线程间通常存在相互制约的关系,线程必须遵循一定的...
用C++实现多线程间的同步和互斥,模拟读者、写者问题,支持一个读者一个写者、多个读者一个写者以及多个读者多个写者间的同步和互斥。
linux 线程的同步 互斥示例程序
操作系统实验报告_进程同步与互斥.doc
操作系统实验内容-线程机制线程调度同步与互斥机制虚拟内存文件系统.zip
本例将模仿经典的线程同步互斥例子——生产者和消费者问题,来演示 java 强大的多线程机制。生产者和消费者共享一个数据,当数据为0 时,消费者不可访问,生产者可访问数据,每次访问数据加1;当数据到达100 时,...
实验8 进程同步与互斥.c