当前位置:求职简历网 > 知识 > 正文

线程间通信

线程间通信方式有哪些? 多线程通信的方法主要有以下三种: 1.全局变量 进程中的线程间内存共享,这是比较常用的通信方式和交互方式。 注:定义全局变量时最好使用volatile来定义,以防编译器

线程间通信方式有哪些?

多线程通信的方法主要有以下三种:
1.全局变量

进程中的线程间内存共享,这是比较常用的通信方式和交互方式。
注:定义全局变量时最好使用volatile来定义,以防编译器对此变量进行优化。



2.Message消息机制
常用的Message通信的接口主要有两个:PostMessage和PostThreadMessage,

PostMessage为线程向主窗口发送消息。而PostThreadMessage是任意两个线程之间的通信接口。

2.1.PostMessage()
函数原型:
B00L PostMessage(HWND hWnd,UINT Msg,WPARAM wParam,LPARAM lParam);

参数:
hWnd:其窗口程序接收消息的窗口的句柄。可取有特定含义的两个值:
HWND.BROADCAST:消息被寄送到系统的所有顶层窗口,包括无效或不可见的非自身拥有的窗口、被覆盖的窗口
和弹出式窗口。消息不被寄送到子窗口。
NULL:此函数的操作和调用参数dwThread设置为当前线程的标识符PostThreadMessage函数一样。
Msg:指定被寄送的消息。
wParam:指定附加的消息特定的信息。
IParam:指定附加的消息特定的信息。
返回值:如果函数调用成功,返回非零值:如果函数调用失败,返回值是零。
MS还提供了SendMessage方法进行消息间通讯,SendMessage(),他和PostMessage的区别是:

SendMessage是同步的,而PostMessage是异步的。SendMessage必须等发送的消息执行之后,才返回。
2.2.PostThreadMessage()

PostThreadMessage方法可以将消息发送到指定线程。
函数原型:BOOL PostThreadMessage(DWORD idThread,UINT Msg,WPARAM wParam, LPARAM lParam);

参数除了ThreadId之外,基本和PostMessage相同。
目标线程通过GetMessage()方法来接受消息。

注:使用这个方法时,目标线程必须已经有自己的消息队列。否则会返回ERROR_INVALID_THREAD_ID错误。可以用
PeekMessage()给线程创建消息队列。
3.CEvent对象

CEvent为MFC中的一个对象,可以通过对CEvent的触发状态进行改变,从而实现线程间的通信和同步。


线程的几种控制方式以及线程间的几种通信方式

几种进程间的通信方式
(1) 管道(pipe):管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有血缘关系的进程间使用。进程的血缘关系通常指父子进程关系。
(2)有名管道(named pipe):有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间通信。
(3)信号量(semophore):信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它通常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
(4)消息队列(message queue):消息队列是由消息组成的链表,存放在内核中 并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
(5)信号(signal):信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某一事件已经发生。
(6)共享内存(shared memory):共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问,共享内存是最快的IPC方式,它是针对其他进程间的通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量配合使用,来实现进程间的同步和通信。
(7)套接字(socket):套接口也是一种进程间的通信机制,与其他通信机制不同的是它可以用于不同及其间的进程通信。
几种线程间的通信机制
1、锁机制
1.1 互斥锁:提供了以排它方式阻止数据结构被并发修改的方法。
1.2 读写锁:允许多个线程同时读共享数据,而对写操作互斥。
1.3 条件变量:可以以原子的方式阻塞进程,直到某个特定条件为真为止。对条件测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。
2、信号量机制:包括无名线程信号量与有名线程信号量
3、信号机制:类似于进程间的信号处理。
线程间通信的主要目的是用于线程同步,所以线程没有象进程通信中用于数据交换的通信机制。


线程间的通信方式

线程间的通信方式:简单讲就是在锁、堆里的对象包括普通对象个原子变量,他们之间可以实现线程间的通信。

1、通过共享对象通信

线程间发送信号的一个简单方式是在共享对象的变量里设置信号值。线程A在一个同步块里设置boolean型成员变量hasDataToProcess为true,线程B也在同步块里读取hasDataToProcess这个成员变量。线程A和B必须获得指向一个MySignal共享实例的引用,以便进行通信。如果它们持有的引用指向不同的MySingal实例,那么彼此将不能检测到对方的信号。需要处理的数据可以存放在一个共享缓存区里,它和MySignal实例是分开存放的。

2、忙等待(Busy Wait)

准备处理数据的线程B正在等待数据变为可用。换句话说,它在等待线程A的一个信号,这个信号使hasDataToProcess()返回true,线程B运行在一个循环里,以等待这个信号。

3、wait(),notify()和notifyAll()

忙等待没有对运行等待线程的CPU进行有效的利用,除非平均等待时间非常短。否则,让等待线程进入睡眠或者非运行状态更为明智,直到它接收到它等待的信号。

Java有一个内建的等待机制来允许线程在等待信号的时候变为非运行状态。java.lang.Object 类定义了三个方法,wait()、notify()和notifyAll()来实现这个等待机制。

一个线程一旦调用了任意对象的wait()方法,就会变为非运行状态,直到另一个线程调用了同一个对象的notify()方法。为了调用wait()或者notify(),线程必须先获得那个对象的锁。也就是说,线程必须在同步块里调用wait()或者notify()。以下是MySingal的修改版本——使用了wait()和notify()的

等待线程将调用doWait(),而唤醒线程将调用doNotify()。当一个线程调用一个对象的notify()方法,正在等待该对象的所有线程中将有一个线程被唤醒并允许执行(校注:这个将被唤醒的线程是随机的,不可以指定唤醒哪个线程)。同时也提供了一个notifyAll()方法来唤醒正在等待一个给定对象的所有线程。

如你所见,不管是等待线程还是唤醒线程都在同步块里调用wait()和notify()。这是强制性的!一个线程如果没有持有对象锁,将不能调用wait(),notify()或者notifyAll()。否则,会抛出IllegalMonitorStateException异常。

但是,这怎么可能?等待线程在同步块里面执行的时候,不是一直持有监视器对象(myMonitor对象)的锁吗?等待线程不能阻塞唤醒线程进入doNotify()的同步块吗?答案是:的确不能。一旦线程调用了wait()方法,它就释放了所持有的监视器对象上的锁。这将允许其他线程也可以调用wait()或者notify()。

一旦一个线程被唤醒,不能立刻就退出wait()的方法调用,直到调用notify()的线程退出了它自己的同步块。换句话说:被唤醒的线程必须重新获得监视器对象的锁,才可以退出wait()的方法调用,因为wait方法调用运行在同步块里面。如果多个线程被notifyAll()唤醒,那么在同一时刻将只有一个线程可以退出wait()方法,因为每个线程在退出wait()前必须获得监视器对象的锁。

4、丢失的信号(Missed Signals)

notify()和notifyAll()方法不会保存调用它们的方法,因为当这两个方法被调用时,有可能没有线程处于等待状态。通知信号过后便丢弃了。因此,如果一个线程先于被通知线程调用wait()前调用了notify(),等待的线程将错过这个信号。这可能是也可能不是个问题。不过,在某些情况下,这可能使等待线程永远在等待,不再醒来,因为线程错过了唤醒信号。

为了避免丢失信号,必须把它们保存在信号类里。在MyWaitNotify的例子中,通知信号应被存储在MyWaitNotify实例的一个成员变量里。

留意doNotify()方法在调用notify()前把wasSignalled变量设为true。同时,留意doWait()方法在调用wait()前会检查wasSignalled变量。事实上,如果没有信号在前一次doWait()调用和这次doWait()调用之间的时间段里被接收到,它将只调用wait()。

(校注:为了避免信号丢失, 用一个变量来保存是否被通知过。在notify前,设置自己已经被通知过。在wait后,设置自己没有被通知过,需要等待通知。)

5、假唤醒

由于莫名其妙的原因,线程有可能在没有调用过notify()和notifyAll()的情况下醒来。这就是所谓的假唤醒(spurious wakeups)。无端端地醒过来了。

如果在MyWaitNotify2的doWait()方法里发生了假唤醒,等待线程即使没有收到正确的信号,也能够执行后续的操作。这可能导致你的应用程序出现严重问题。

为了防止假唤醒,保存信号的成员变量将在一个while循环里接受检查,而不是在if表达式里。这样的一个while循环叫做自旋锁 (校注:这种做法要慎重,目前的JVM实现自旋会消耗CPU,如果长时间不调用doNotify方法,doWait方法会一直自旋,CPU会消耗太大) 。被唤醒的线程会自旋直到自旋锁(while循环)里的条件变为false。

留意wait()方法是在while循环里,而不在if表达式里。如果等待线程没有收到信号就唤醒,wasSignalled变量将变为false,while循环会再执行一次,促使醒来的线程回到等待状态。

6、多个线程等待相同信号

如果你有多个线程在等待,被notifyAll()唤醒,但只有一个被允许继续执行,使用while循环也是个好方法。每次只有一个线程可以获得监视器对象锁,意味着只有一个线程可以退出wait()调用并清除wasSignalled标志(设为false)。一旦这个线程退出doWait()的同步块,其他线程退出wait()调用,并在while循环里检查wasSignalled变量值。但是,这个标志已经被第一个唤醒的线程清除了,所以其余醒来的线程将回到等待状态,直到下次信号到来。


线程间通信有哪些方式

线程间通信方式有:1、volatilevolatile有两大特性,一是可见性,二是有序性,禁止指令重排序,其中可见性就是可以让线程之间进行通信。volatile语义保证线程可见性有两个原则保证:(1)所有volatile修饰的变量一旦被某个线程更改,必须立即刷新到主内存。(2)所有volatile修饰的变量在使用之前必须重新读取主内存的值。2、等待/通知机制等待通知机制是基于wait和notify方法来实现的,在一个线程内调用该线程锁对象的wait方法,线程将进入等待队列进行等待直到被通知或者被唤醒。3、join方式join其实合理理解成是线程合并,当在一个线程调用另一个线程的join方法时,当前线程阻塞等待被调用join方法的线程执行完毕才能继续执行,所以join的好处能够保证线程的执行顺序。但是如果调用线程的join方法其实已经失去了并行的意义,虽然存在多个线程,但是本质上还是串行的,最后join的实现其实是基于等待通知机制的。4、threadLocalthreadLocal方式的线程通信,不像以上三种方式是多个线程之间的通信,它更像是一个线程内部的通信,将当前线程和一个map绑定,在当前线程内可以任意存取数据,减省了方法调用间参数的传递。线程特点:1、轻型实体线程中的实体基本上不拥有系统资源,只是有一点必不可少的、能保证独立运行的资源。线程的实体包括程序、数据和TCB。线程是动态概念,它的动态特性由线程控制块TCB(Thread Control Block)描述。2、独立调度和分派的基本单位在多线程OS中,线程是能独立运行的基本单位,因而也是独立调度和分派的基本单位。由于线程很“轻”,故线程的切换非常迅速且开销小(在同一进程中的)。3、可并发执行在一个进程中的多个线程之间,可以并发执行,甚至允许在一个进程中所有线程都能并发执行;同样,不同进程中的线程也能并发执行,充分利用和发挥了处理机与外围设备并行工作的能力。4、共享进程资源在同一进程中的各个线程,都可以共享该进程所拥有的资源,这首先表现在:所有线程都具有相同的地址空间(进程的地址空间),这意味着,线程可以访问该地址空间的每一个虚地址。此外,还可以访问进程所拥有的已打开文件、定时器、信号量机构等。由于同一个进程内的线程共享内存和文件,所以线程之间互相通信不必调用内核。

进程间的几种通信方式的比较和线程间的几种

您好,进程间通信方式有管道、信号量、信号、消息队列、共享内存、套接字六种。
(1)管道分为有名管道和无名管道,其中无名管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用,一般用于两个不同进程之间的通信。有名管道也是一种半双工的通信方式,但它允许无亲缘关系进程间的通信。
(2)信号量是一个计数器,可以用来控制多个线程对共享资源的访问,它不是用于交换大批数据,而用于多线程之间的同步。他常作为一种锁机制。因此,主要作为进程间以及同一个进程内不同线程之间的同步手段。
(3)信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个时间已经发生。
(4)消息队列是消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识,消息队列克服了信号传递信息少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等特点。
(5)共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。他往往与其他通信机制,如信号量配合使用,来实现进程间的同步和通信。
(6)套接字可用于不同及其间的进程通信。


JAVA线程间通信的几种方式

Java多线程间的通信

Java还提供了一种线程间通信的机制,这种通信通什么实现?
wait,notify等机制
或使用pipeInputStream和pipeOutputStream

1. 线程的几种状态
线程有四种状态,任何一个线程肯定处于这四种状态中的一种:
1) 产生(New):线程对象已经产生,但尚未被启动,所以无法执行。如通过new产生了一个线程对象后没对它调用start()函数之前。
2) 可执行(Runnable):每个支持多线程的系统都有一个排程器,排程器会从线程池中选择一个线程并启动它。当一个线程处于可执行状态时,表示它可能正处于线程池中等待排排程器启动它;也可能它已正在执行。如执行了一个线程对象的start()方法后,线程就处于可执行状态,但显而易见的是此时线程不一定正在执行中。
3) 死亡(Dead):当一个线程正常结束,它便处于死亡状态。如一个线程的run()函数执行完毕后线程就进入死亡状态。
4) 停滞(Blocked):当一个线程处于停滞状态时,系统排程器就会忽略它,不对它进行排程。


线程之间是通过哪些方法进行通信

Java多线程间的通信

Java还提供了一种线程间通信的机制,这种通信通什么实现?
wait,notify等机制
或使用pipeInputStream和pipeOutputStream

1. 线程的几种状态
线程有四种状态,任何一个线程肯定处于这四种状态中的一种:
1) 产生(New):线程对象已经产生,但尚未被启动,所以无法执行。如通过new产生了一个线程对象后没对它调用start()函数之前。
2) 可执行(Runnable):每个支持多线程的系统都有一个排程器,排程器会从线程池中选择一个线程并启动它。当一个线程处于可执行状态时,表示它可能正处于线程池中等待排排程器启动它;也可能它已正在执行。如执行了一个线程对象的start()方法后,线程就处于可执行状态,但显而易见的是此时线程不一定正在执行中。
3) 死亡(Dead):当一个线程正常结束,它便处于死亡状态。如一个线程的run()函数执行完毕后线程就进入死亡状态。
4) 停滞(Blocked):当一个线程处于停滞状态时,系统排程器就会忽略它,不对它进行排程。


进程间和线程间的协作区别在哪?为什么需要内核实现通信与同步

进程间和线程间的协作区别:
进程互斥、同步的概念

进程互斥、同步的概念是并发进程下存在的概念,有了并发进程,就产生了资源的竞争与协作,从而就要通过进程的互斥、同步、通信来解决资源的竞争与协作问题。
下面是根据《操作系统教程》3.1.4 中的介绍,整理的进程互斥、同步的概念。
在多道程序设计系统中,同一时刻可能有许多进程,这些进程之间存在两种基本关系:竞争关系和协作关系。
进程的互斥、同步、通信都是基于这两种基本关系而存在的,为了解决进程间竞争关系(间接制约关系)而引入进程互斥;为了解决进程间松散的协作关系( 直接制约关系)而引入进程同步;为了解决进程间紧密的协作关系而引入进程通信。
第一种是竞争关系
系统中的多个进程之间彼此无关,它们并不知道其他进程的存在,并且也不受其他进程执行的影响。例如,批处理系统中建立的多个用户进程, 分时系统中建立的多个终端进程。由于这些进程共用了一套计算机系统资源,因而, 必然要出现多个进程竞争资源的问题。当多个进程竞争共享硬设备、存储器、处理器 和文件等资源时,操作系统必须协调好进程对资源的争用。
资源竞争出现了两个控制问题:一个是死锁 (deadlock )问题,一组进程如果都获得了部分资源,还想要得到其他进程所占有的资源,最终所有的进程将陷入死锁。另一个是饥饿(starvation )问题,这是指这样一种情况:一个进程由于其他进程总是优先于它而被无限期拖延。
操作系统需要保证诸进程能互斥地访问临界资源,既要解决饥饿问题,又要解决死锁问题。
进程的互斥(mutual exclusion )是解决进程间竞争关系( 间接制约关系) 的手段。 进程互斥指若干个进程要使用同一共享资源时,任何时刻最多允许一个进程去使用,其他要使用该资源的进程必须等待,直到占有资源的进程释放该资源。
第二种是协作关系
某些进程为完成同一任务需要分工协作,由于合作的每一个进程都是独立地以不可预知的速度推进,这就需要相互协作的进程在某些协调点上协 调各自的工作。当合作进程中的一个到达协调点后,在尚未得到其伙伴进程发来的消息或信号之前应阻塞自己,直到其他合作进程发来协调信号或消息后方被唤醒并继续执行。这种协作进程之间相互等待对方消息或信号的协调关系称为进程同步。
进程间的协作可以是双方不知道对方名字的间接协作,例如,通过共享访问一个缓冲区进行松散式协作;也可以是双方知道对方名字,直接通过通信机制进行紧密协作。允许进程协同工作有利于共享信息、有利于加快计算速度、有利于实现模块化程序设计。
进程的同步(Synchronization)是解决进程间协作关系( 直接制约关系) 的手段。进程同步指两个以上进程基于某个条件来协调它们的活动。一个进程的执行依赖于另一
个协作进程的消息或信号,当一个进程没有得到来自于另一个进程的消息或信号时则需等待,直到消息或信号到达才被唤醒。
不难看出,进程互斥关系是一种特殊的进程同步关系,即逐次使用互斥共享资源,也是对进程使用资源次序上的一种协调。
进程通信的概念
下面是根据《操作系统教程》3.5 中的介绍,整理的进程通信的概念。
并发进程之间的交互必须满足两个基本要求:同步和通信。
进程竞争资源时要实施互斥,互斥是一种特殊的同步,实质上需要解决好进程同步问题,进程同步是一种进程通信,通过修改信号量,进程之间可建立起联系,相互协调运行和协同工作。但是信号量与PV操作只能传递信号,没有传递数据的能力。有些情况下进程之间交换的信息量虽很少,例如,仅仅交换某个状态信息,但很多情况下进程之间需要交换大批数据,例如,传送一批信息或整个文件,这可以通过一种新的通信机制来完成,进程之间互相交换信息的工作称之为进程通信IPC (InterProcess Communication)(主要是指大量数据的交换)。进程间通信的方式很多,包括:
信号(signal )通信机制;
信号量及其原语操作(PV、读写锁、管程)控制的共享存储区(shared memory )通信机制;
管道(pipeline)提供的共享文件(shared file)通信机制;
信箱和发信/ 收信原语的消息传递(message passing )通信机制。
其中前两种通信方式由于交换的信息量少且效率低下,故称为低级通信机制,相应地可把发信号/ 收信号及PV之类操作称为低级通信原语,仅适用于集中式操作系统。消息传递机制属于高级通信机制,共享文件通信机制是消息传递机制的变种,这两种通信机制,既适用于集中式操作系统,又适用于分布式操作系统。
进程同步的方法
前面提到,进程互斥关系是一种特殊的进程同步关系,下面给出常见的进程同步的方法,实际上也可用于进程的互斥(个人理解)。
在何炎祥的《计算机操作系统》 3.2 节,将进程同步的机制与解决进程互斥方法看做是一样的,的明确指出互斥的软件解决方法为Dekker算法与Peterson算法,互斥的硬件解决方法为中断方法、以及使用机器指令的方法,后面又给出了信号量、管程、消息传递三种方法。
实际应用中,不同的系统有不同的进程同步方法,CSDN帖子http://bbs.csdn.net/topics/80156687中有一些讨论,Linux 与Windows的主要同步、通信机制如下:
Linux 下:
Linux 下常见的进程同步方法有:SysVIPC 的 sem(信号量)、file locking / record locking(通过 fcntl 设定的文件锁、记录锁)、futex(基于共享内存的快速用户态互斥锁)。针对线程(pthread)的还有 pthread_mutex 和 pthread_cond(条件变量)。

Linux 下常见的进程通信的方法有 :pipe(管道),FIFO(命名管道),socket(套接字),SysVIPC 的 shm(共享内存)、msg queue(消息队列),mmap(文件映射)。以前还有 STREAM,不过现在比较少见了(好像)。
Windows下:
在Windwos中,进程同步主要有以下几种:互斥量、信号量、事件、可等计时器等几种技术。
在Windows下,进程通信主要有以下几种:内存映射、管道、消息等,但是内存映射是最基础的,因为,其他的进程通信手段在内部都是考内存映射来完成的。
线程的同步/通信与进程的同步/通信有区别吗?
对于该问题,教材上没有明确的回答,教材上给出的一般是进程而非线程的同步、通信方式。但网络上很多说法将两者混为一谈。根据教材,以及网上的说法,个人的理解为:
同步机制:
信号量、管程、互斥是进程的同步机制,而信号量、互斥也可用于线程的同步,但管程只在进程同步中被用到;
线程的同步除了信号量、互斥外,还有临界区、事件,没有看到教材上将这两种方式作为进程的同步方式;
通信机制:
管道、FIFO、消息队列、信号量、共享内存是进程的同步机制,教材上没有线程的通信机制这样的说法,但可以肯定这几种方法是进程的通信方式,且其中的信号量既可用于进程的同步,又可用于进程的通信,在网络上还有说可以用于线程同步的。
管道与管程是不同的,管程是进程同步的方式,而管道则是进程通信的方式。
进程的同步/通信
下面是常见的线程之间的同步方式的详细介绍。
(注:下面转自网络,下面的同步、通信方式对于进程与线程分的不是很清楚,关于进程还是线程的解释见上面——线程的同步/通信与进程的同步/通信有区别吗?)
一、进程/线程间同步机制。
临界区、互斥区、事件、信号量四种方式
临界区(Critical Section)、互斥量(Mutex)、信号量(Semaphore)、事件(Event)的区别
1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。
在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问,如果有多个线程试图访问公共资源,那么在有一个线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。
2、互斥量:采用互斥对象机制。
只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,因为互斥对象只有一个,所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享,还能实现不同应用程序的公共资源安全共享 .互斥量比临界区复杂。因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享,而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。
3、信号量:它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目 .
信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同,信号允许多个线程同时使用共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。
PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。信号量S是一个整数,S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数,但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。
P操作申请资源:
(1)S减1;
(2)若S减1后仍大于等于零,则进程继续执行;
(3)若S减1后小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转入进程调度。

V操作 释放资源:
(1)S加1;
(2)若相加结果大于零,则进程继续执行;
(3)若相加结果小于等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一个等待进程,然后再返回原进程继续执行或转入进程调度。
4、事 件: 通过通知操作的方式来保持线程的同步,还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作 .
总结:
1. 互斥量与临界区的作用非常相似,但互斥量是可以命名的,也就是说它可以跨越进程使用。所以创建互斥量需要的资源更多,所以如果只为了在进程内部是用的话使用临界区会带来速度上的优势并能够减少资源占用量。因为互斥量是跨进程的互斥量一旦被创建,就可以通过名字打开它。
2. 互斥量(Mutex),信号灯(Semaphore),事件(Event)都可以被跨越进程使用来进行同步数据操作,而其他的对象与数据同步操作无关,但对于进程和线程来讲,如果进程和线程在运行状态则为无信号状态,在退出后为有信号状态。所以可以使用WaitForSingleObject来等待进程和线程退出。
3. 通过互斥量可以指定资源被独占的方式使用,但如果有下面一种情况通过互斥量就无法处理,比如现在一位用户购买了一份三个并发访问许可的数据库系统,可以根据用户购买的访问许可数量来决定有多少个线程/进程能同时进行数据库操作,这时候如果利用互斥量就没有办法完成这个要求,信号灯对象可以说是一种资源计数器。
二、进程间通信方式
由于比较容易混淆,我们把进程间通信方法也列在这里做比较。
进程通信也就是所谓的IPC问题,主要是指进程间交换数据的方式。进程通信包括高级通信与低级通信,其中进程同步与互斥属于低级通信,主要用于插U农地控制信号;高级通信包括三种:共享存储系统(有的地方称作共享内存区)、消息传递系统(有的地方称作消息队列)、管道。
信号量是进程同步与互斥的常用方法,也可以作为低级的进程通信方法,用于传递控制信号。
简而言之,进程间通信方式主要包括管道、FIFO、消息队列、信号量、共享内存。
1.管道,还有命名管道和非命名管道(即匿名管道)之分,非命名管道(即匿名管道)只能用于父子进程通讯,命名管道可用于非父子进程,命名管道就是FIFO,管道是先进先出的通讯方式
2.消息队列,是用于两个进程之间的通讯,首先在一个进程中创建一个消息队列,然后再往消息队列中写数据,而另一个进程则从那个消息队列中取数据。需要注意的是,消息队列是用创建文件的方式建立的,如果一个进程向某个消息队列中写入了数据之后,另一个进程并没有取出数据,即使向消息队列中写数据的进程已经结束,保存在消息队列中的数据并没有消失,也就是说下次再从这个消息队列读数据的时候,就是上次的数据!!!!
3.信号量,它与WINDOWS下的信号量是一样的,所以就不用多说了
4.共享内存,类似于WINDOWS下的DLL中的共享变量,但LINUX下的共享内存区不需要像DLL这样的东西,只要首先创建一个共享内存区,其它进程按照一定的步骤就能访问到这个共享内存区中的数据,当然可读可写
以上几种方式的比较:
1.管道:速度慢,容量有限,只有父子进程能通讯
2.FIFO:任何进程间都能通讯,但速度慢
3.消息队列:容量受到系统限制,且要注意第一次读的时候,要考虑上一次没有读完数据的问题
4.信号量:不能传递复杂消息,只能用来同步
5.共享内存区:能够很容易控制容量,速度快,但要保持同步,比如一个进程在写的时候,另一个进程要注意读写的问题,相当于线程中的线程安全,当然,共享内存区同样可以用作线程间通讯,不过没这个必要,线程间本来就已经共享了同一进程内的一块内存
本质上,信号量是一个计数器,它用来记录对某个资源(如共享内存)的存取状况。一般说来,为了获得共享资源,进程需要执行下列操作:
(1)测试控制该资源的信号量;
(2)若此信号量的值为正,则允许进行使用该资源,进程将进号量减1;
(3)若此信号量为0,则该资源目前不可用,进程进入睡眠状态,直至信号量值大于0,进程被唤醒,转入步骤(1);
(4)当进程不再使用一个信号量控制的资源时,信号量值加1,如果此时有进程正在睡眠等待此信号量,则唤醒此进程。
套接字通信并不为Linux所专有,在所有提供了TCP/IP协议栈的操作系统中几乎都提供了socket,而所有这样操作系统,对套接字的编程方法几乎是完全一样的
三、进程/线程同步机制与进程间通信机制比较
很明显2者有类似,但是差别很大
同步主要是临界区、互斥、信号量、事件
进程间通信是管道、内存共享、消息队列、信号量、socket
共通之处是,信号量和消息(事件)
小结:
进程互斥、同步与通信的关系:进程竞争资源时要实施互斥,互斥是一种特殊的同步,实质上需要解决好进程同步问题,进程同步是一种进程通信,由此看来,进程互斥、同步都可以看做进程的通信;
信号量是进程同步与互斥的常用方法,也可以作为低级的进程通信方法,用于传递控制信号;
管道与管程是不同的,管程是进程同步的方式,而管道则是进程通信的方式;


麻烦解释一下linux下进程和线程有什么区别和联系,linux下多线程和多进程通信的实现方法,请通俗解释

兄弟看到你这么高的分我就找了些资料:也算是对昨天学的知识总结一下吧一、先说概念不管是windows还是linux下的进程和线程概念都是一样的,只是管理进程和线程的方式不一样,这个是前提,到时候你可别问我windows下进程和线程啊。这个涉及到操作系统原理。下面给你解答。 说道进程不得不提作业这个名词 ,我想兄弟你电脑里不会有一个程序吧对不?当你的系统启动完毕后你看看你的任务管理器里是不是有很多进程呢?那么多程序是怎么调如内存呢?能理解吗?这里要明白程序和进程的关系,程序是你磁盘上的一个文件,当你需要它时进入内存后才成为进程,好比QQ在磁盘上就是一个文件而已,只有进入了内存才成为进程,进程是活动的。QQ要扫描你文件啊,记录你聊天记录啊,偷偷上传个啥东西什么的你也不知道对不,他是活动的。这个能明白吗? 再看作业,这个作业可不是你写作业的那个作业啊。系统一看好家伙你个QQ那么大的家伙你想一下子进入内存啊?没门!慢慢来嘛,系统就把QQ程序分为好几块,这几块不能乱分的,要符合自然结构就是循环啦选择啦这样的结构,你把人家循环结构咔嚓截断了,怎么让人家QQ运行啊?这就是作业要一块一块的进入内存,同时要为作业产生JCB(JOB CONTROL BLOCK)作业控制块,你进入内存不能乱跑啊,要听系统的话,你要是进入系统自己的内存。框一下,内存不能读写 对话框就出来了,严重点直接蓝脸给你!你懂得。这是window下的,linux下直接给你报错!没事了就!所一系统通过jcb控制进程。JCB包含了进程号优先级好多内容,你打开你的windows任务管理器看看进程是不是有好多属性啊?那就是PCB(PRCESS,CONTROL BLOCK)同理作业也包含那些内容只是多少而已。下面写出进程特点: 1、进程是分配计算机资源最小的单位。你想啊人是要用程序干活的吧?你把程序调入内存成了就成了进程,所以说进程是分配资源的最小单位。你在linux下打开终端输入top命令看是不是有好多进程? 2、进程有操作系统为作业产生。有“父进程”产生“子进程”之间是父子关系,并可以继续向下产生“子进程”。还拿QQ来说,你双击QQ.exe。QQ启动了输入账号密码打开主界面了。这时候你要聊天,QQ进程赶紧产生个“儿子”说 “儿子你去陪主人聊天去吧。这样子进程产生了。突然你想看美女要传照片这时候那个”儿子“有”生“了一个”儿子“说”儿子“你去传照片。那个“儿子领到任务去传照片了。这时你想关了QQ,QQ提示你说”你还有个“儿子”和“孙子”还在干活呢你真要结束吗?你蒽了确定。QQ对他“儿子”(你聊天窗口)说:”儿子啊对不起了,主人要关闭我你也不能活啊“咔嚓一下”儿子“死了,儿子死之前对他儿子说:“儿子啊你爷爷不让我活了,你也别活了咔嚓孙子也死了。最后世界安静了。这就是进程的父子关系。能明白吗?记住:进程之活动在内存中。不能使用CPU,只管分配资源。 再说线程:线程也产生在内存中并且在内存中存在相当长的时间,但它的活动区域主要在CPU中,并且运行和灭亡都存在于CPU中,可以这么说,线程是程序中能被系统调度进入CPU中最小程序单位,它能直接使用进程分配的CPU的资源。 还拿QQ来说当你要传文件时QQ总要判断一下文件的扩展名吧,ok这时那个”儿子“赶紧对它爸爸说我需要一个线程判断扩展名QQ赶紧对一个管这个的线程说:”快点去CPU里计算下那个扩展名是什么然后向主人报告计算完了就“死了”消亡了,但是它的线程还在内存中!还等着你下一次传文件然后计算然后消亡!线程之间是相互独立的。一个在CPU,一个在内存里还能有关系吗对不?CPU在每一个瞬间只能进入一个线程,当线程进入CPU时立即产生一个新的线程,新线程仍停留在内存中,就好比上面那个传文件还会等着你再传文件再计算扩展名。线程相对线程是独立的,但它在内存中并不是独立的,这就好比你不开QQ能用QQ传输文件吗?它只存在与进程分配的资源中,也就是说计算扩展名这个线程只能停留在QQ这个进程中,不能跑到别的进程里!!相当于程序产生了新的进程和线程,进程向CPU申请资源,再有线程来使用,他们都是为程序服务的只是分工不同!因为你没提问linux下是怎么管理进程和线程的所以我就不回答了,这个问题我建议你还是看看《笨兔兔的故事》里面讲到了linux是怎么管理进程和线程的。挺幽默的比我说得还好。你第二个问题说实话我回答不了你!我想你现在连进程和线程还没理解第二个你更理解不了了你说对不?我猜的其实你用C/C++不管是在windows下编程还是在Linux下编程思想都是一样的对吧,如果你理解了在windows下线程间通信,在linux更没问题了!参考资料:黑客手册2009合订本非安全第一二季244页,245页,328页,329页,398页,399页 浅谈操作系统原理 (一 二三) ubuntu中文论坛 笨兔兔的故事 http://forum.ubuntu.org.cn/viewtopic.php?f=120&t=267518希望我的回答你能理解


知识相关

知识推荐

求职简历网为你分享个人简历、求职简历、简历模板、简历范文等求职简历知识。

Copyrights 2018-2024 求职简历网 All rights reserved.