Critical_section(关键段)
来源:互联网 发布:51单片机学完又学什么 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 11:42
进程是一个可执行的程序,由私有虚拟地址空间、代码、数据和其他操作系统资源(如进程创建的文件、管道、同步对象等)组成。一个应用程序可以有一个或多个进程,一个进程可以有一个或多个线程,其中一个是主线程。
一个进程的所有线程共享它的虚拟地址空间、全局变量和操作系统资源。
1.Win32的进程处理简介
因为MFC没有提供类处理进程,所以直接使用了Win32 API函数。
- 进程的创建
调用CreateProcess函数创建新的进程,运行指定的程序。CreateProcess的原型如下:
BOOL CreateProcess(
LPCTSTR lpApplicationName,
LPTSTR lpCommandLine,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
BOOL bInheritHandles,
DWORD dwCreationFlags,
LPVOID lpEnvironment,
LPCTSTR lpCurrentDirectory,
LPSTARTUPINFO lpStartupInfo,
LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation
);
其中:
lpApplicationName指向包含了要运行模块名字的字符串。
lpCommandLine指向命令行字符串。
lpProcessAttributes描述进程的安全性属性,NT下有用。
lpThreadAttributes描述进程初始线程(主线程)的安全性属性,NT下有用。
bInHeritHandles表示子进程(被创建的进程)是否可以继承父进程的句柄。可以继承的句柄有线程句柄、有名或无名管道、互斥对象、事件、信号量、映像文件、普通文件和通讯端口等;还有一些句柄不能被继承,如内存句柄、DLL实例句柄、GDI句柄、URER句柄等等。
子进程继承的句柄由父进程通过命令行方式或者进程间通讯(IPC)方式由父进程传递给它。
dwCreationFlags表示创建进程的优先级类别和进程的类型。创建进程的类型分控制台进程、调试进程等;优先级类别用来控制进程的优先级别,分Idle、Normal、High、Real_time四个类别。
lpEnviroment指向环境变量块,环境变量可以被子进程继承。
lpCurrentDirectory指向表示当前目录的字符串,当前目录可以继承。
lpStartupInfo指向StartupInfo结构,控制进程的主窗口的出现方式。
lpProcessInformation指向PROCESS_INFORMATION结构,用来存储返回的进程信息。
从其参数可以看出创建一个新的进程需要指定什么信息。
从上面的解释可以看出,一个进程包含了很多信息。若进程创建成功的话,返回一个进程信息结构类型的指针。进程信息结构如下:
typedef struct _PROCESS_INFORMATION {
HANDLE hProcess;
HANDLE hThread;
DWORD dwProcessId;
DWORD dwThreadId;
}PROCESS_INFORMATION;
进程信息结构包括进程句柄,主线程句柄,进程ID,主线程ID。
进程在以下情况下终止:
- 调用ExitProcess结束进程;
- 进程的主线程返回,隐含地调用ExitProcess导致进程结束;
- 进程的最后一个线程终止;
- 调用TerminateProcess终止进程。
- 当要结束一个GDI进程时,发送WM_QUIT消息给主窗口,当然也可以从它的任一线程调用ExitProcess。
-
- Win32的线程
- 线程的创建
- Win32的线程
使用CreateThread函数创建线程,CreateThread的原型如下:
HANDLE CreateThread(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
DWORD dwStackSize,
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
LPVOID lpParameter,
DWORD dwCreationFlags, // creation flags
LPDWORD lpThreadId
);
其中:
lpThreadAttributes表示创建线程的安全属性,NT下有用。
dwStackSize指定线程栈的尺寸,如果为0则与进程主线程栈相同。
lpStartAddress指定线程开始运行的地址。
lpParameter表示传递给线程的32位的参数。
dwCreateFlages表示是否创建后挂起线程(取值CREATE_SUSPEND),挂起后调用ResumeThread继续执行。
lpThreadId用来存放返回的线程ID。
- 线程的优先级别
进程的每个优先级类包含了五个线程的优先级水平。在进程的优先级类确定之后,可以改变线程的优先级水平。用SetPriorityClass设置进程优先级类,用SetThreadPriority设置线程优先级水平。
Normal级的线程可以被除了Idle级以外的任意线程抢占。
-
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- 线程的终止
- 线程的终止
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以下情况终止一个线程:
- 调用了ExitThread函数;
- 线程函数返回:主线程返回导致ExitProcess被调用,其他线程返回导致ExitThread被调用;
- 调用ExitProcess导致进程的所有线程终止;
- 调用TerminateThread终止一个线程;
- 调用TerminateProcess终止一个进程时,导致其所有线程的终止。
当用TerminateProcess或者TerminateThread终止进程或线程时,DLL的入口函数DllMain不会被执行(如果有DLL的话)。
-
- 线程同步
同步可以保证在一个时间内只有一个线程对某个资源(如操作系统资源等共享资源)有控制权。共享资源包括全局变量、公共数据成员或者句柄等。同步还可以使得有关联交互作用的代码按一定的顺序执行。
Win32提供了一组对象用来实现多线程的同步。
这些对象有两种状态:获得信号(Signaled)或者没有或则信号(Not signaled)。线程通过Win32 API提供的同步等待函数(Wait functions)来使用同步对象。一个同步对象在同步等待函数调用时被指定,调用同步函数地线程被阻塞(blocked),直到同步对象获得信号。被阻塞的线程不占用CPU时间。
- 同步对象
- 同步对象
- 线程同步
同步对象有:Critical_section(关键段),Event(事件),Mutex(互斥对象),Semaphores(信号量)。
下面,解释怎么使用这些同步对象。
- 关键段对象:
首先,定义一个关键段对象cs:
CRITICAL_SECTION cs;
然后,初始化该对象。初始化时把对象设置为NOT_SINGALED,表示允许线程使用资源:
InitializeCriticalSection(&cs);
如果一段程序代码需要对某个资源进行同步保护,则这是一段关键段代码。在进入该关键段代码前调用EnterCriticalSection函数,这样,其他线程都不能执行该段代码,若它们试图执行就会被阻塞。
完成关键段的执行之后,调用LeaveCriticalSection函数,其他的线程就可以继续执行该段代码。如果该函数不被调用,则其他线程将无限期的等待。
- 事件对象
首先,调用CreateEvent函数创建一个事件对象,该函数返回一个事件句柄。然后,可以设置(SetEvent)或者复位(ResetEvent)一个事件对象,也可以发一个事件脉冲(PlusEvent),即设置一个事件对象,然后复位它。复位有两种形式:自动复位和人工复位。在创建事件对象时指定复位形式。。
自动复位:当对象获得信号后,就释放下一个可用线程(优先级别最高的线程;如果优先级别相同,则等待队列中的第一个线程被释放)。
人工复位:当对象获得信号后,就释放所有可利用线程。
最后,使用CloseHandle销毁创建的事件对象。
- 互斥对象
首先,调用CreateMutex创建互斥对象;然后,调用等待函数,可以的话利用关键资源;最后,调用RealseMutex释放互斥对象。
互斥对象可以在进程间使用,但关键段对象只能用于同一进程的线程之间。
- 信号量对象
在Win32中,信号量的数值变为0时给以信号。在有多个资源需要管理时可以使用信号量对象。
首先,调用CreateSemaphore创建一个信号量;然后,调用等待函数,如果允许的话,则利用关键资源;最后,调用RealeaseSemaphore释放信号量对象。
- 此外,还有其他句柄可以用来同步线程:
文件句柄(FILE HANDLES)
命名管道句柄(NAMED PIPE HANDELS)
控制台输入缓冲区句柄(CONSOLE INPUT BUFFER HANDLES)
通讯设备句柄(COMMUNICTION DEVICE HANDLES)
进程句柄(PROCESS HANDLES)
线程句柄(THREAD HANDLES
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