复习笔记之二--用户方式线程同步

A、原子访问：互锁函数家族
执行原理：对于X86CPU，函数对总线发出一个硬件信号，防止另一个CPU(线程)访问同一地址（地址保护）；对于AlphaCPU，函数执行以下操作：

1)打开CPU中的一个特殊的位标志，并注明被访问的内存地址。

2)将内存的值读入一个寄存器。

3)修改该寄存器。

4)如果CPU中的特殊位标志是关闭的，则转入第二步。否则，特殊位标志仍然是打开的，

寄存器的值重新存入内存。

函数1：

//*******************************************************************//

//输入参数：Addend长变量地址（要改变的值），Value增长的长度（可以是负数）//

//****输出参数：Addend原始值******************************//

//****函数作用：实现以原子操作同步线程，使得变量递增（递减）**********//

//*******************************************************************//

long_InterlockedExchangeAdd(

longvolatile*Addend,

longValue

);

__int64_InterlockedExchangeAdd64(//64位

__int64volatile*Addend,

__int64Value

);

Example:

Longg_gx;

DWORDWINAPIThread()

{

InterlockedExchangeAdd(&g_gx,1);//相当于g_gx++而其他线程不可以访问g_gx

}

函数2：

//*******************************************************************//

//输入参数：Target长变量地址（被替换的值），Value要替换的值（可以是负数）//

//****输出参数：Target原始值******************************//

//****函数作用：实现以原子操作同步线程，使得Value替换目标变量**********//

//*******************************************************************//

long_InterlockedExchange(

long*Target,

longValue

);

__int64_InterlockedExchange64(//64位

__int64*Target,

__int64Value

);

void*_InterlockedExchangePointer(//64位

void*volatile*Target,

void*Value

);

Example:
BOOLIsUseResource=FALSE;//判断是否资源正在使用的变量
DWORDWINAPIThread()//循环锁实现缺点：CPU不断比较，浪费资源
{
while（InterlockedExchange（&IsUseResource，true）==true）
{
Sleep（0）；//资源正在被其他线程使用，继续等待
}
//开始使用资源
InterlockedExchange（&IsUseResource，false）;//资源使用完毕释放权限
}
函数三：
//*******************************************************************//
//输入参数：Destination长变量地址（被替换的值），Exchange要替换的值（可以是负数）Comperand进行比较的对象//
//****输出参数：Destination原始值******************************//
//****函数作用：实现以原子操作同步线程，实现Destination指向的值和Comperand的值进行比较，若匹配，进行Exchange替换，否则不变**********//
//*******************************************************************//
[code]long_InterlockedCompareExchange(

longvolatile*Destination,

longExchange,

longComperand

);

注意：在线程中传递变量的地址时，变量定义不需要加“volatile”限定词，因为即使修改，也是直接对内存地址进行操作。若在线程中传递变量的值时,变量的定义必须加“volatile”限定词，作用是允许除应用程序本身外的东西可以修改此值，如操作系统。
B、临界区同步
执行原理：在任何代码执行前，临界区独占某些资源的访问权，使得其他代码无权访问。
Critical_Section声明临界区全局变量
//初始化临界区变量，并加入循环锁，

dwSpinCount

：循环次数。应用多处理器

BOOLWINAPIInitializeCriticalSectionAndSpinCount(

__outLPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection,

__inDWORDdwSpinCount

);

//初始化临界区变量，不加入循环锁，应用于单处理器。

voidWINAPIInitializeCriticalSection(

__outLPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection

);

//释放临界区变量（对应初始化临界区变量函数使用，成对出现）

voidWINAPIDeleteCriticalSection(

__inoutLPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection

);

//使用临界区保护资源，若资源正在使用，请求的线程进入等待状态。（进入内核方式）

[code]voidWINAPIEnterCriticalSection(

__inoutLPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection

);

//使用临界区保护资源，若资源正在使用，请求的线程不进入等待状态，返回true时，获得访问权。（一直在用户方式）

BOOLWINAPITryEnterCriticalSection(

__inoutLPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection

);

//释放资源，更新资源状态（与保护资源成对出现）

voidWINAPILeaveCriticalSection(

__inoutLPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection

);

举例说明：

CRITICAL_SECTIONCriticalSection;

voidmain()

{

//Initializethecriticalsectiononetimeonly.

if(!InitializeCriticalSectionAndSpinCount(&CriticalSection,

0x80000400))

return;

...

//Releaseresourcesusedbythecriticalsectionobject.

DeleteCriticalSection(&CriticalSection)

}

DWORDWINAPIThreadProc(LPVOIDlpParameter)

{

...

//Requestownershipofthecriticalsection.

EnterCriticalSection(&CriticalSection);

//

也可以是

if(TryEnterCriticalSection(&g_s))

//Accessthesharedresource.

//Releaseownershipofthecriticalsection.

LeaveCriticalSection(&CriticalSection);

...

}

[/code]