临界段英文解释翻译、临界段的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 critical section

分词翻译：

临界的英语翻译：

critical
【医】 crisis

段的英语翻译：

part; passage; sect; section; segment
【计】 segment
【医】 piece; sectile; segment; segmentum

专业解析

在计算机科学领域，"临界段"（Critical Section）指代程序代码中访问共享资源（如内存、文件、外设）的关键部分，该段代码执行期间必须保证独占性访问，以防止多个线程或进程同时修改导致数据不一致（竞态条件）。其核心英文术语为Critical Section，具有以下技术特征：

一、核心定义与技术特征

互斥性（Mutual Exclusion）
临界段通过锁机制（如互斥锁 Mutex）确保同一时间仅有一个线程执行该代码段，避免并发冲突。例如，当线程A修改共享变量时，线程B需等待锁释放后才能进入临界段。

原子性操作要求
临界段内的操作需具备原子性（不可中断），若执行被中断可能导致数据状态错误。典型场景包括银行转账、库存增减等需严格顺序执行的逻辑。

二、应用场景与必要性

并发编程基础：多线程/多进程系统中，临界段是实现线程安全的基石。例如，操作系统内核通过临界段管理硬件中断响应。
避免竞态条件（Race Condition）：未受保护的共享资源访问可能引发不可预测结果（如数据覆盖），临界段通过强制串行化消除此类风险。

三、实现机制

锁同步（Locking）
使用互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）或自旋锁（Spinlock）控制线程进入权限。

无锁编程（Lock-Free）
通过原子指令（如CAS: Compare-And-Swap）实现高效并发，但设计复杂度显著提升。

四、权威定义参考

根据 IEEE 计算机协会标准术语库：

Critical Section: A segment of code in which a process accesses shared resources, requiring exclusive execution to prevent concurrent access conflicts.
（临界段是进程访问共享资源的代码段，需独占执行以防止并发访问冲突）

参考文献

Silberschatz, A., Galvin, P. B., & Gagne, G. (2018). Operating System Concepts (10th ed.). Wiley.
Herlihy, M., & Shavit, N. (2012). The Art of Multiprocessor Programming. Morgan Kaufmann.
IEEE Computer Society. (2020). IEEE Standard Glossary of Parallel and Distributed Computing Terms. IEEE Std 610.12-1990.
Python Documentation. threading.Lock Implementation. https://docs.python.org/3/library/threading.html
Tanenbaum, A. S., & Bos, H. (2015). Modern Operating Systems (4th ed.). Pearson.

网络扩展解释

临界段（Critical Section）是计算机科学和操作系统中用于保护共享资源的关键概念，具体含义及特点如下：

一、定义

临界段指在多线程或并发进程中，访问共享资源（如全局变量、硬件设备）的代码片段。这类代码必须不可中断且互斥执行，以防止多个执行流同时修改资源导致数据不一致。

二、核心作用

保护共享资源：例如从UART读取数据时，若被中断可能导致读取值被意外修改。
维持数据一致性：如在读取系统时间节拍时，需避免时钟中断更新该值。

三、实现方法

关中断：直接关闭全局中断，适用于中断服务程序和任务都会访问的临界段。
调度器上锁：阻止任务调度，适用于仅任务间竞争的临界段。
互斥锁机制：通过信号量等同步工具实现互斥访问（隐含于的"加锁机制"描述）。

四、注意事项

临界段应尽量短小，避免长时间阻塞系统响应。
需区分临界资源（被保护的共享对象）与临界段（保护资源的代码）。
在μC/OS等实时操作系统中，系统调用常内置临界段保护。

五、词源延伸

"临界"原指物理量转变的状态阈值（如临界温度），在计算机领域引申为资源访问的临界状态。临界段的实现本质是通过控制代码执行顺序，确保系统不会越过"临界点"进入不一致状态。