Блокировка (программирование): различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Нет описания правки |
Нет описания правки |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
В [[Информатика|информатике]], '''блокировка''' это механизм [[Синхронизация_(информатика)|синхронизации]] позволяющий обеспечить исключительный доступ к разделяемому ресурсу между несколькими [[Многопоточность|потоками]]. Блокировки один из способов обеспечить политику [[управление распараллеливанием|управления распараллеливанием]]. |
В [[Информатика|информатике]], '''блокировка''' это механизм [[Синхронизация_(информатика)|синхронизации]] позволяющий обеспечить исключительный доступ к разделяемому ресурсу между несколькими [[Многопоточность|потоками]]. Блокировки один из способов обеспечить политику [[управление распараллеливанием|управления распараллеливанием]]. |
||
==Типы== |
==Типы блокировок== |
||
В основном, используется '''мягкая блокировка''', при этом предполагается что каждый поток пытается получить блокировку перед доступом к соответствующему разделяемому ресурсу. В некоторых системах предоставляется механизм '''обязательной блокировки''', при его использовании попытка несанкционированного доступа к заблокированному ресурсу будет прервана, через создание [[Обработка_исключений|исключения]] в потоке, который пытался получить доступ. |
В основном, используется '''мягкая блокировка''', при этом предполагается что каждый поток пытается получить блокировку перед доступом к соответствующему разделяемому ресурсу. В некоторых системах предоставляется механизм '''обязательной блокировки''', при его использовании попытка несанкционированного доступа к заблокированному ресурсу будет прервана, через создание [[Обработка_исключений|исключения]] в потоке, который пытался получить доступ. |
||
| Строка 11: | Строка 11: | ||
Для эффективной реализации механизма блокировки требуется поддержка на аппаратном уровне. Аппаратная поддержка может быть реализована в виде одной или нескольких [[Атомарные_операции|атомарных операциях]] таких как "[[test-and-set]]", "[[fetch-and-add]]" или "[[Сравнение_с_обменом|compare-and-swap]]". Такие инструкции позволяют без прерываний проверить, что блокировка свободна и если это так то занять блокировку. |
Для эффективной реализации механизма блокировки требуется поддержка на аппаратном уровне. Аппаратная поддержка может быть реализована в виде одной или нескольких [[Атомарные_операции|атомарных операциях]] таких как "[[test-and-set]]", "[[fetch-and-add]]" или "[[Сравнение_с_обменом|compare-and-swap]]". Такие инструкции позволяют без прерываний проверить, что блокировка свободна и если это так то занять блокировку. |
||
В однопроцессорных системах есть возможность исполнять инструкции без аппаратных прерываний используя специальные инструкции или префиксы инструкции, которые временно отключают прерывания, но такой подход не работает в многопроцессорных системах с общей памятью. Полная поддержка блокировок в [[Многопроцессорность|многопроцессорном]] окружении может потребовать достаточно сложной аппаратной и программной поддержки, со значительными проблемами [[Synchronization|синхронизации]]. |
|||
== Детализация == |
== Детализация == |
||
Версия от 17:12, 11 апреля 2011
В информатике, блокировка это механизм синхронизации позволяющий обеспечить исключительный доступ к разделяемому ресурсу между несколькими потоками. Блокировки один из способов обеспечить политику управления распараллеливанием.
Типы блокировок
В основном, используется мягкая блокировка, при этом предполагается что каждый поток пытается получить блокировку перед доступом к соответствующему разделяемому ресурсу. В некоторых системах предоставляется механизм обязательной блокировки, при его использовании попытка несанкционированного доступа к заблокированному ресурсу будет прервана, через создание исключения в потоке, который пытался получить доступ.
Семафор самый простой тип блокировки. С точки зрения доступа к данным не делается никаких различий между режимами доступа: общим (только чтение) или эксклюзивным (чтение и запись). В режиме общего доступа несколько потоков могут запросить блокировку для доступа к данным в режиме только чтение. Также используется эксклюзивный режим доступа в алгоритмах обновления и удаления.
Типы блокировок различают по стратегии блокировки продолжения исполнения потока. В большинстве реализаций запрос блокировки препятствует дальнейшему исполнению потока пока не появится доступ к заблокированному ресурсу.
Спинлок это блокировка которая ожидает в цикле пока не появится доступ. Такая блокировка очень эффективна если поток ожидает блокировку незначительный интервал времени, это позволяет избежать избыточной перепланировки потоков. Затраты на ожидание доступа будут значительными при длительном удержании блокировки одним из потоков.
Для эффективной реализации механизма блокировки требуется поддержка на аппаратном уровне. Аппаратная поддержка может быть реализована в виде одной или нескольких атомарных операциях таких как "test-and-set", "fetch-and-add" или "compare-and-swap". Такие инструкции позволяют без прерываний проверить, что блокировка свободна и если это так то занять блокировку.
В однопроцессорных системах есть возможность исполнять инструкции без аппаратных прерываний используя специальные инструкции или префиксы инструкции, которые временно отключают прерывания, но такой подход не работает в многопроцессорных системах с общей памятью. Полная поддержка блокировок в многопроцессорном окружении может потребовать достаточно сложной аппаратной и программной поддержки, со значительными проблемами синхронизации.