竞态条件和临界区

Posted 2020-07-01 Alex

1. 临界区和竞态条件：

临界区：访问和操作共享数据的代码段；

竞态条件：当有多个线程同时进入临界区时，执行结果取决于线程的执行顺序；

如下述代码，当多个线程同时调用func函数，对共享数据sum进行操作，实际上我们得到的结果则依赖于执行的相对时间；

线程1在a.取出sum值，然后b.对sum+1，然后c.写入sum值，假设线程2在线程1a步骤之后同样取出sum值，并分别进行+1计算，写回sum值，可见，线程1和线程2计算的结果都是1，此时sum值为1；假设线程2在线程1写回数据之后，取出sum值，进行+1，写回操作，此时sum值为2；可见，线程的执行相对时间不同，导致了共享资源出现了不同结果；

int sum = 0；

...

void func ()
{
　　sum++;
}

...

 

2. 保护临界区：

为了保护临界区，我们可使用互斥量、读写锁等同步措施，保证同一时间只有一个线程能够进入到临界区，或者同一时间只有一个写线程进入到临界区，从而避免产生竞态条件；

int sum = 0；

...

void func ()
{
　　lock();
　　sum++;
　　unlock();
}

...