Windows并发控制实习总结:多线程、同步与性能优化

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实习并发控制是操作系统课程中的关键部分,主要集中在Windows平台下的多线程并发管理。学生需要掌握以下核心知识点: 1. **Windows多线程并发控制**:实习任务要求学生熟悉Windows操作系统中的多线程机制,包括使用Mutex(互斥量)和PV操作(进程与线程通信的一种方式)进行同步控制,以避免数据竞争和并发问题。 2. **死锁与饥饿**:理解这些基本概念对于防止线程间的无限阻塞至关重要。死锁是指两个或多个线程相互等待对方释放资源而无法继续的情况;饥饿则指某个线程一直无法获取资源,即使它有执行的优先级,也可能导致效率低下。 3. **同步对象性能比较**:实验环节要求学生对比分析Windows提供的不同同步对象(如Mutex、Semaphore、Event等)在性能上的差异,以便选择最适合特定场景的同步机制。 4. **互斥输出控制问题**:在实践中,可能会遇到需要控制多个线程访问共享资源时的互斥问题,比如控制输出流,确保每个线程能顺序打印信息。 5. **子线程结束等待**:学习如何使用`WaitForMultipleObjects`函数来协调主程序与子线程的执行,确保主程序在所有子线程完成后继续执行。 6. **压力测试与性能分析**:实习一的压测部分涉及到`CreateProcess`和`CreateThread`函数,用于创建大量进程和线程,探究系统创建能力的极限,以及优先级对性能的影响。 7. **进程与线程创建函数**:深入理解这些底层API函数的工作原理,如`lpCreationFlags`参数的使用,有助于实现有效的并发控制。 8. **压力测试策略**:通过睡眠状态和死循环两种方式,设计测试场景来模拟真实世界的并发场景,观察系统在不同条件下的行为。 这些知识点构成了操作系统实习课程的核心内容,不仅理论性强,而且具有实践性,能够帮助学生加深对并发控制的理解,提升编程技能,以及解决实际问题的能力。通过完成这些实习任务,学生将对操作系统内部工作原理和并发环境有更深入的认识。