Синхронізація процесів У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна Синхронізація інформатика в інформатиці прив

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Синхронізація (інформатика).

Синхронізація процесів в інформатиці — приведення двох або декількох процесів або потоків (нитей) до такого їхнього протікання, коли певні стадії різних процесів здійснюються в певному порядку, або одночасно, для уникнення конкуренції потоків або взаємного блокування. Загальна ідея полягає в тому, що в певних точках процесам необхідно разом домовитися про певний порядок дій зі спільними ресурсами.

Синхронізація необхідна у випадках, коли паралельно протікаючим процесам (або потокам одного процесу) необхідна взаємодія.

Засоби синхронізації Редагувати

Найпоширеніші засоби синхронізації такі:

Синхронізація у Windows Редагувати

Для синхронізації потоків у Windows передбачено ряд функцій синхронізації.

Синхронізація з одним об'єктом Редагувати

Найпростішою функцією, яка очікує завершення переходу заданого об’єкта у сигнальний стан, є WaitForSingleObject.

Її опис мовою C:

DWORD WINAPI WaitForSingleObject( __in HANDLE hHandle, __in DWORD dwMilliseconds );

Опис мовою Delphi:

function WaitForSingleObject( hHandle: THandle; // Дескриптор об’єкта dwMilliseconds: DWORD // Час очікування ): DWORD;

Функція очікує переходу об'єкта з дескриптором hHandle у сигнальний стан протягом dwMilliseconds мілісекунд. Якщо цим параметром передати значення INFINITE, функція буде чекати протягом необмеженого часу. Якщо dwMilliseconds дорівнює 0, то функція перевіряє стан об'єкта й негайно повертає керування. Дескриптор повинен бути відкритий з правом доступу SYNCHRONIZE.

Функція повертає одне з перелічених у таблиці значень.

Значення	Опис
WAIT_OBJECT_0	Об'єкт перейшов у сигнальний стан
WAIT_ABANDONED	Означає, що заданий об’єкт є м'ютексом, і потік, який володів ним, завершився, не звільнивши його. Власником м'ютекса стає викликаючий потік, а сам м'ютекс переводиться у несигнальний стан
WAIT_TIMEOUT	Вийшов час очікування
WAIT_FAILED	Відбулася помилка (наприклад, невірне значення hHandle)

Приклад використання функції WaitForSingleObject Редагувати

Тут подано приклад коду, який створює новий процес, запускаючи стандартний текстовий редактор "Блокнот" (Notepad), і чекає на його завершення (приклад подано мовою Delphi).

 var  PI : TProcessInformation;  SI : TStartupInfo;  begin (* ............................ *)  FillChar(SI, Sizeof(SI), #0);  SI.cb := SizeOf(SI);  if not CreateProcess('c:\windows\system32\notepad.exe', nil, nil, nil, false, NORMAL_PRIORITY_CLASS, nil, nil, SI, PI) then  MessageBox(Handle, 'Не вдалося створити процес.', '',   MB_OK or MB_ICONERROR);  WaitForSingleObject(PI.hProcess, INFINITE);

Синхронізація кількох об'єктів Редагувати

Для синхронізації кількох об'єктів використовують фунцію API WaitForMultipleObjects. ЇЇ опис мовою C:

DWORD WINAPI WaitForMultipleObjects( __in DWORD nCount, __in const HANDLE *lpHandles, __in BOOL bWaitAll, __in DWORD dwMilliseconds );

Опис мовою Delphi:

function WaitForMultipleObjects( nCount: DWORD; // Кількість об’єктів lpHandles: PWOHandleArray; // Адреса масиву об’єктів bWaitAll: BOOL; // Чи чекати всі об’єкти dwMilliseconds: DWORD // Період очікування ): DWORD;

Вказівник lpHandles посилається на масив, який містить дескриптори об’єктів очікування. Параметр nCount задає кількість елементів цього масиву. Якщо параметру bWaitAll задати значення true, функція очікуватиме на перехід у сигнальний стан усіх перелічених у масиві lpHandles об’єктів. Коли цей параметр дорівнює false, функція чекатиме на сигнальний стан одного з них. Параметр dwMilliseconds задає час очікування (як для функції WaitForSingleObject). Дескриптори повинні мати право доступу SYNCHRONIZE. Функція повертає одне з перелічених у таблиці значень.

Значення	Опис
Число в діапазоні від WAIT_OBJECT_0 до WAIT_OBJECT_0 + nCount – 1	Якщо bWaitAll дорівнює true, то це число означає, що всі об’єкти перейшли у сигнальний стан. Якщо false, то віднявши від отриманого значення WAIT_OBJECT_0, отримаємо індекс елемента масиву lpHandles, який перейшов у сигнальний стан
Число в діапазоні від WAIT_ABANDONED_0 до WAIT_ABANDONED_0 + nCount – 1	Якщо bWaitAll дорівнює true, то це означає, що всі об’єкти перейшли у сигнальний стан, але хоча б один з потоків, який володів ними, завершився, залишивши м'ютекс. Якщо false, то віднявши від результату значення WAIT_ABANDONED_0, отримаємо індекс елемента масиву lpHandles, який відповідає залишеному м'ютексу. Власником м'ютекса стає викликаючий потік, а сам м'ютекс переводиться у несигнальний стан
WAIT_TIMEOUT	Вийшов час очікування
WAIT_FAILED	Сталася помилка

Приклад очікування кількох об'єктів Редагувати

Очікування на завершення роботи трьох потоків з відомими дескрипторами (hThreadX) можна реалізувати так (код мовою Delphi):

var Handles : array[0..2] of THandle; ............................................ Handles[0] := hThread1; Handles[1] := hThread2; Handles[2] := hThread3; WaitForMultipleObjects(3, @Handles, true, INFINITE);

Очікування з обробкою повідомлень Редагувати

Функції WaitForSingleObject та WaitForMultipleObjects повністю зупиняють роботу викликаючого потоку, включаючи й стандартну обробку повідомлень графічної підсистеми Windows, тому програма не може навіть перемалювати своє вікно.

Тому функції WaitForSingleObject та WaitForMultipleObjects варто використовувати, коли час очікування невеликий. Якщо ж затримка значна, слід дати можливість програмі обробляти деякі системні повідомлення. Для цього можна використати функцію MsgWaitForMultipleObjects. Її опис мовою C:

DWORD WINAPI MsgWaitForMultipleObjects( __in DWORD nCount, __in const HANDLE *pHandles, __in BOOL bWaitAll, __in DWORD dwMilliseconds, __in DWORD dwWakeMask );

Опис мовою Delphi:

function MsgWaitForMultipleObjects( nCount: DWORD; // Кількість об’єктів синхронізації var pHandles; // Адреса масиву об’єктів fWaitAll: BOOL; // Чи чекати на всі об’єкти dwMilliseconds, // Період очікування dwWakeMask: DWORD // Тип події, яка перериває очікування ): DWORD;

Основна відмінність цієї функції від функції WaitForMultipleObjects – параметр dwWakeMask, який є комбінацією бітових прапорів QS_XXX і задає типи повідомлень, які перериватимуть очікування незалежно від стану очікуваних об'єктів. Наприклад, маска QS_KEY дозволяє перервати очікування з появою в черзі повідомлень від клавіатури, маска QS_MOUSE забезпечує реакцію на повідомлення миші, а маска QS_PAINT – повідомлення перемальовування WM_PAINT. З появою в черзі викликаючого потоку повідомлень, які відповідають заданій масці, функція повертає значення WAIT_OBJECT_0 + nCount. Отримавши таке значення, програма може обробити його й знову викликати функцію очікування.

Примітки Редагувати

Дивись також Редагувати

Це незавершена стаття про програмування.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

Це незавершена стаття про операційні системи.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

[1] MSDN: WaitForSingleObject function.

[konovalenko-2] Коноваленко І.В., Федорів П.С. Системне програмування у Windows з прикладами на Delphi, Т:ТНТУ.- 2012.

[3] MSDN: WaitForMultipleObjects function.

[4] MSDN: MsgWaitForMultipleObjects function.