Мьютекс

Объекты ядра «мьютексы» гарантируют потокам взаимоисключающий доступ к единственному ресурсу. Отсюда и произошло название этих объектов (mutual exclusion, mutex). Они содержат счетчик числа пользователей, счетчик рекурсии и переменную, в которой запоминается идентификатор потока. Мьютексы ведут себя точно так же, как и критические секции. Однако, если последние являются объектами пользовательского режима, то мьютексы — объектами ядра. Кроме того, единственный объект мьютекс позволяет синхронизировать доступ к ресурсу нескольких потоков из разных процессов; при этом можно задать максимальное время ожидания доступа к ресурсу.

Идентификатор потока определяет, какой поток захватил мьютекс, а счетчик рекурсий — сколько раз. У мьютексов много применений, и это наиболее часто используемые объекты ядра. Как правило, с их помощью защищают блок памяти, к которому обращается множество потоков Если бы потоки одновременно использовали какой-то блок памяти, данные в нем были бы повреждены. Мьютексы гарантируют, что любой поток получает монопольный доступ к блоку памяти, и тем самым обеспечивают целостность данных. Мьютексы могут принадлежать только одному потоку одновременно.

Для мьютексов определены следующие правила:

· если его идентификатор потока равен 0 (у самого потока не может быть та кой идентификатор), мьютекс не захвачен ни одним из потоков и находится в свободном состоянии;

· если его идентификатор потока не равен 0, мьютекс захвачен одним из пото ков и находится в занятом состоянии;

· в отличие от других объектов ядра мьютексы могут нарушать обычные прави ла, действующие в операционной системе

Соответственно определяются операции над этими объектами:

· затребовать владение объектом; При запросе владения система проверяет, владеет ли какой–либо другой поток этим объектом или нет. Если имеется другой поток–владелец, то данный поток останавливается до тех пор, пока объект не освободиться. Как только объект становится свободным, система отдает его во владение новому потоку. Поток, уже владеющий объектом, может многократно вступать во владение им.

· освободить объект; При освобождении объекта система просматривает, имеются ли другие потоки, ожидающие освобождения этого объекта. Если имеются, то возобновит работу только один поток, а все остальные продолжат ожидание — объект mutex может быть во владении только у одного потока. Освобождать объект может только тот поток, который им в данный момент владеет, другие потоки этого сделать не могут. Для полного освобождения объекта поток должен столько раз освободить его, сколько раз он затребовал владение с того момента, как ему дали этот объект во владение.

Если учесть, что владеть объектом mutex может только один поток, то получается, что такие объекты похожи на критические секции — с того момента, как система отдала объект во владение потоку все остальные, которые захотят получить его во владение, будут ожидать его освобождения. Отличия заключаются в некоторых нюансах использования — во–первых, объекты mutex могут быть использованы разными процессами (для этого предусмотрены именованные объекты, которые могут быть использованы другими процессами) и, во–вторых, ожидать владения этим объектом можно разными способами — с ограничением по времени или, например, использовать его для синхронизации сразу с несколькими объектами (другими объектами mutex, семафорами, событиями и прочим).

Мьютексы и критические секции одинаковы в том, как они влияют на планирование ждущих потоков, но различны по некоторым другим характеристикам (быстродействие, возможностью использования за границами процесса, очистка, освобождение).

Для использования объекта-мьютекса один из процессов должен сначала создать его вызовом CreateMutex.

Пример:

Var H: THandle;

begin

H:=CreateMutex(nil, False (поток не владеет Mutex), ‘пробел’);

WaitForSingleObject(Handle, Infinite – это бесконечное время);

\\ критический участок

Release Mutex(H);

Close Handle(H); - уничтожение объекта Mutex

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 278; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!