windows-用户模式下的线程同步（整理）

1.原子访问：互锁函数族

1.1 互锁函数的机运行方式

互锁函数的运行取决于函数运行的处理器平台，对于x86系列的处理器来说，互锁函数会向总线发出一个硬件信号，防止其他处理器访问同一个内存地址。而在alpha处理器平台上，互锁函数能之行下列操作：

（1）打开处理器的一个特俗的标志位，并标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，就将寄存器的值重新存入内存。

1.2 主要的互锁函数

LONG InterLockedExchangeAdd（PLONG plAddend，LONG lIncrement； //增加或减少pladdend，取决于第二个参数的符号

LONG InterLockedExchange（PLONG plTarget， LONG lValue）；（32位/64位下可替代32位值）

LONG InterLockedExchangePointer（PVOID* ppvTarget， PVOID pvValue）；（32位下可替代32位值，64位下只能替代64位值）

这两个函数用第二个参数的值代替第一个参数的值，返回原始值。InterLockedExchange在循环锁实现中是非常有用的。但是会浪费CPU时间，所以要小心使用。

POVID InterLockedCompareExchange（PLONG plDestination, LONG lExchange, LONG lComparand）;（32位下替代32位值，64位下替代64位值）

POVID InterLockedCompareExchangePointer(PVOID* ppvDestination, PVOID pvExchange, PVOID pvComparand);（32位、64位下替代32位值）

这两个函数负责执行一个原子测试和设置操作。

2.临界区

2.1 定义

临界区是指一小段代码，在代码能够执行前，它必须独占对一些共享资源的访问权，是让若干行代码能够”能够以原子操作方式“来使用资源的一种方法

注意问题：

（1）当拥有一项可以供多个线程访问的资源时，应该创建CRITICAL_SECTION结构。每一个共享资源都应该创建一个独立的上述结构。

（2）无论在何处拥有需要访问资源的代码，都必须调用EnterCriticalSection函数，并传递标示该资源的CRITICAL_SECTION结构地址。

（3）当使用资源完毕，调用LeaveCriticalSection函数，告诉系统资源使用完毕

优点和缺点：

（1）使用简单，在内部使用互锁函数，能够迅速运行

（2）无法对多个进程中的各个线程进行同步

2.2 使用

使用要求：

（1）需要所有访问该资源的线程都知道CRITICAL_SECTION结构的地址

（2）使用前必须使用VOID InitializeCriticalSection(PCRITICAL_SECTION pcs);进行初始化

（3）当不再使用该资源时，调用VOID DeleteCriticalSection(PCRITICAL_SECTION pcs);来清除这个结构。