
【计】 synchronization primitive
synchronism
【计】 geostationary; in-phase; in-sync; S; synchronization; synchronizing
synchrony
【化】 synchronism; synchronizing; timing
former; original
【化】 ortho-
【医】 arch-; arche-; ortho-; pro-; prot-; proto-
language; proverb; sign; signal; speak; vocable; words
同步原语(synchronization primitive)是计算机科学中用于协调多线程或分布式系统中并发操作的核心工具,其英文直译为“同步基础单元”。在并发编程中,它通过控制线程对共享资源的访问顺序,解决竞态条件(race condition)和死锁(deadlock)问题。
根据《操作系统概念》(Operating System Concepts)的定义,常见同步原语包含以下四类:
在Linux内核开发文档中,同步原语被描述为构建复杂同步机制的原子操作单位,例如自旋锁(spinlock)通过CPU原子指令实现忙等待,而读写锁(rwlock)则区分读/写两种访问模式。微软Win32 API技术规范指出,事件对象(Event Object)作为同步原语,可通过SetEvent/ResetEvent函数实现跨进程同步。
IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems的研究表明,现代同步原语设计需兼顾硬件特性,例如非一致内存访问(NUMA)架构下的缓存一致性协议直接影响锁算法的性能表现。这种硬件与软件的协同设计理念,使得同步原语成为连接计算机体系结构与并发编程模型的关键桥梁。
同步原语(Synchronization Primitive)是计算机科学中用于协调多线程、多进程或分布式系统中并发操作的基础工具。其核心目标是解决资源竞争和执行顺序控制问题,确保数据一致性和系统可靠性。以下是其关键要点:
互斥锁(Mutex)
确保同一时间仅一个线程能访问共享资源,避免数据竞争。例如,线程A修改文件时,线程B需等待锁释放。
信号量(Semaphore)
通过计数器控制对资源的并发访问数量。例如,限制数据库连接池的最大连接数。
条件变量(Condition Variable)
允许线程在特定条件满足前挂起,并在条件变化时唤醒。常用于生产者-消费者模型。
屏障(Barrier)
强制多个线程在某个同步点等待,直到所有线程到达后才继续执行。适用于分阶段任务。
原子操作(Atomic Operation)
保证对变量的读写操作不可中断,例如CAS(Compare-And-Swap)指令。
java.util.concurrent
)。同步原语是并发编程的基石,正确使用能显著提升系统稳定性和性能,但需结合场景权衡利弊。
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