Как понять примитивы многопоточности и взаимного исключения

Question

В настоящее время я изучаю многопоточность и использование структур взаимного исключения, таких как блокировки, семафоры и условные переменные.

Когда было бы лучшее время для использования каждого из трех взаимных исключений и существуют ли какие-либо примеры реальной жизни, которые используют эти структуры?

Любой подсказку было бы полезно. Спасибо заранее.

Answer 1

В основном, они имеют разный уровень сложности и производительности. Начнем с того, что я указываю, что существуют вариации на все эти методы блокировки, и я должен сделать предположения относительно того, к какому варианту вы обращаетесь.

1. Менеджеры замков имеют тенденцию быть самыми сложными. Пристойный менеджер блокировки способен обнаруживать и блокировать взаимоблокировки. Администраторы блокировки обычно используются для синхронизации доступа к базе данных. В диспетчере блокировок есть много вариантов.

2. Семафоры также имеют ряд вариантов. Они могут быть настроены для обработки одиночных доступов, множественного доступа, одного/множественного доступа (например, 1 запись или несколько считывателей). Уровень накладных расходов намного меньше, чем у менеджера блокировки. Тем не менее, приложения должны обрабатывать блокировки самостоятельно.

3. Переменные условий, как правило, являются самым простым методом блокировки. Неизменно они полагаются на аппаратные инструкции, предназначенные для блокировки, такие как команда Test и Set Interlocked. Это часто используется для блокировок спинов, используемых для ресурсов ядра.