Поток простоя

Если нет ни одного потока готового к выполнению, то Windows запускает поток простоя. Поток простоя в цикле проверяет не появился ли готовый поток. Поток простоя не имеет приоритета и работает только в том случае, когда нет ни одного готового к выполнению потока.

13. Синхронизация процессов и потоков. Объекты синхронизации.

Синхронизация процессов потоков — приведение двух или нескольких процессов или потоков к такому их протеканию, когда определённые стадии разных процессов совершаются в определённом порядке, либо одновременно. Синхронизация необходима в любых случаях, когда параллельно протекающим процессам необходимо взаимодействовать. Для неё обычно используют один из 4 объектов синхронизации: mutex, critical section, event, semaphore.

Event (События)

События уведомляют об окончании какой-либо операции. Объекты-события бывают двух типов: со сбросом вручную и с автосбросом. Первые позволяют возобновлять выполнение сразу нескольких ждущих потоков, вторые — только одного.

Объекты-события обычно используют в том случае, когда какой-то поток выполняет инициализацию, а затем сигнализирует другому потоку, что тот может продолжить работу. Инициализирующий поток переводит объект «событие» в занятое состояние и приступает к своим операциям. Закончив, он сбрасывает событие в свободное состояние. Тогда другой поток, который ждал перехода события в свободное состояние, пробуждается и вновь становится планируемым.

Для работы с объектом «событие» используются следующие функции:

1. Создание объекта ядра «событие», функция CreateEvent(…), его параметры:

3.Закрытие ненужного объекта ядра «событие». вызовом CloseHandle.

4. Перевод события в свободное состояние

function ResetEvent (hEvent: THandle): BOOL; где hEvent – дескриптор события.

При успешном выполнении функция возвращает ненулевое значение. В случае ошибки функция возвращает ноль.

5. Перевод события в занятое состояние function SetEvent

Семафоры

Обобщением блокирующих переменных, так называемые семафоры Дейкстры. Вместо двоичных переменных Дейкстры предложил исполь­зовать переменные, которые могут принимать целые неотрицательные значения. Такие переменные, используемые для синхронизации вычислительных процес­сов, получили название семафоров.

Для работы с семафорами вводятся два действия(примитива), традиционно обозначаемых Р и V. Пусть переменная S представляет собой семафор. Тогда действия V(S) и P(S) определяются следующим образом.

* V(S): переменная S увеличивается на 1 единым действием. Выборка, наращи­вание и запоминание не могут быть прерваны. К переменной S нет доступа другим потокам во время выполнения этой операции.

* P(S): уменьшение S на 1, если это возможно. Если невозможно умень­шить S=0, то в этом случае поток, вызывающий операцию Р, ждет, пока это уменьшение станет возможным. Успешная проверка и уменьшение также являются неделимой операцией.

Никакие прерывания во время выполнения примитивов V и Р недопустимы.

В частном случае, когда семафор S может принимать только значения 0 и 1, он превращается в блокирующую переменную (двоичным семафором).

Рассмотрим использование семафоров на классическом примере взаимодействия двух выполняющихся в режиме мультипрограммирования потоков, один из ко­торых пишет данные в буферный пул, а другой считывает из буферного пула. Пусть буферный пул состоит из N буферов, каждый из которых может содержать одну запись. В общем случае поток-писатель и поток-читатель могут иметь раз­личные скорости и обращаться к буферному пулу с переменой интенсивностью. В один период скорость записи может превышать скорость чтения, в другой — наоборот. Для правильной совместной работы поток-писатель должен приоста­навливаться, когда все буферы оказываются занятыми, и активизироваться при освобождении хотя бы одного буфера. Напротив, поток-читатель должен приос­танавливаться, когда все буферы пусты, и активизироваться при появлении хотя бы одной записи.