Синхронизация (информатика)
-
Основы синхронизации
- Синхронизация — это процесс, который обеспечивает согласованность доступа к общим ресурсам между потоками.
- Проблемы синхронизации включают взаимодействие производителя и потребителя, читателей и писателей, а также обед философов.
-
Аппаратная синхронизация
- Аппаратные примитивы, такие как test-and-set и compare-and-swap, обеспечивают атомарное чтение и запись в память.
- Аппаратная поддержка синхронизации важна для создания эффективных многопроцессорных систем.
-
Поддержка языков программирования
- Java использует ключевое слово synchronized для синхронизации методов и блоков кода.
- .NET Framework предоставляет механизмы синхронизации, включая блокировки, сигнализацию и операции spinwait.
- Многие языки программирования поддерживают синхронизацию, включая специализированные языки для встраиваемых приложений.
-
Реализация синхронизации
- Спин-блокировки проверяют наличие флага и вращаются, если флаг установлен, что может привести к снижению производительности.
- Барьеры обеспечивают синхронизацию потоков, но могут вызывать снижение производительности из-за ожидания других потоков.
- Семафоры позволяют одному или нескольким потокам получить доступ к разделу кода, используя флаг с фиксированным значением.
-
Математические основы синхронизации
- Моноид истории является основой для примитивов синхронизации, а также для более сложных устройств, таких как процессы и сети Петри.
-
Примеры синхронизации
- Windows, Linux, Solaris и Pthreads предоставляют различные механизмы синхронизации, включая маски прерываний, спин-блокировки, семафоры и барьеры.
-
Рекомендации и будущие перспективы
- В статье обсуждаются рекомендации и внешние ссылки, а также упоминается «Маленькая книга о семафорах» Аллена Б. Дауни.