线程安全和可重入函数的基本概念
来源:互联网 发布:网络兼职做什么赚钱 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 05:07
一、线程安全
1.线程安全的概念(有下面两种说法):
- 如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。
- 或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,(也就是说我们不用考虑同步的问题)。
线程安全产生的原因:
线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。
若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时执行写操作,一般都需要考虑线程同步,否则的话就可能影响线程安全。
2.举例
比如一个 ArrayList 类,在添加一个元素的时候,它可能会有两步来完成:1. 在 Items[Size] 的位置存放此元素;2. 增大 Size 的值。
在单线程运行的情况下,如果 Size = 0,添加一个元素后,此元素在位置 0,而且 Size=1;
而如果是在多线程情况下,比如有两个线程,线程 A 先将元素1存放在位置 0。但是此时 CPU 调度线程A暂停,线程 B 得到运行的机会。线程B向此 ArrayList 添加元素2,因为此时 Size 仍然等于 0 (注意,我们假设的是添加一个元素是要两个步骤,而线程A仅仅完成了步骤1),所以线程B也将元素存放在位置0。然后线程A和线程B都继续运行,都增加 Size 的值,结果Size都等于1。
那好,我们来看看 ArrayList 的情况,期望的元素应该有2个,而 实际元素是在0位置,造成丢失元素,故Size 等于 1。这就是”线程不安全”了。
二、可重入函数
1.可重入函数概念:可重入函数主要用于多任务环境中,一个可重入的函数简单来说就是可以被中断的函数,也就是说,可以在这个函数执行的任何时刻中断它,转入OS调度下去执行另外一段代码,而返回控制时不会出现什么错误;
2.不可重入函数概念:不可重入的函数由于使用了一些系统资源,比如全局变量区,中断向量表等,所以它如果被中断的话,可能会出现问题,这类函数是不能运行在多任务环境下的。
3.基本问题:
如何编写可重入的函数?
答:在函数体内不访问那些全局变量,不使用静态局部变量,坚持只使用局部变量,写出的函数就将是可重入的。如果必须访问全局变量,记住利用互斥信号量来保护全局变量。
如何将一个不可重入的函数改写成可重入的函数?
答:把一个不可重入函数变成可重入的唯一方法是用可重入规则来重写它。其实很简单,只要遵守了几条很容易理解的规则,那么写出来的函数就是可重入的。
1) 不要使用全局变量。因为别的代码很可能覆盖这些变量值。
2) 在和硬件发生交互的时候,切记执行类似disinterrupt()之类的操作,就是关闭硬件中断。完成交互记得打开中断,在有些系列上,这叫做”进入/退出核心”。
3) 不能调用其它任何不可重入的函数。
4) 谨慎使用堆栈。最好先在使用前先OS_ENTER_KERNAL。
堆栈操作涉及内存分配,稍不留神就会造成益出导致覆盖其他任务的数据,所以,请谨慎使用堆栈!最好别用!很多黑客程序就利用了这一点以便系统执行非法代码从而轻松获得系统控制权。还有一些规则,总之,时刻记住一句话:保证中断是安全的!
更具体的内容下次补充!
- 线程安全和可重入函数的基本概念
- 转: 函数的线程安全和可重入
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