内核对象同步详解：四种同步机制与性能比较

本章深入探讨了线程与内核对象的同步，主要涉及四种核心内核对象的同步过程以及它们之间的差异。首先，第9.1节介绍了等待函数，强调了用户方式同步的快速性，但其局限性在于互斥函数家族的单值限制，以及可能导致死锁的风险。用户方式同步适用于对速度要求高的场景，但在处理需要线程等待状态或多线程间协调的问题时，效率并不理想。 接下来，章节详细解释了三种内核对象的同步机制： 1. 事件内核对象（Section 9.3）：作为线程间通信的重要工具，事件可以在一个线程完成特定任务后通知其他线程。它支持异步操作，提高了并发性能。 2. 等待定时器内核对象（Section 9.4）：允许线程在指定的时间间隔后自动唤醒，这对于定时任务或延时执行非常有用，避免了人工监控的繁琐。 3. 信标内核对象（Section 9.5）：这是一种更高级的同步机制，通过设置条件或状态，线程可以根据信号进行相应的操作，增强了灵活性。 4. 互斥对象内核对象（Section 9.6）：也称为临界区，用于保护共享资源，确保同一时间只有一个线程能访问。这是解决多线程并发问题的基础。 书中还提供了一个线程同步对象速查表（Section 9.7），帮助读者快速查找和理解不同内核对象在同步中的角色和用法。此外，还提到了其他的线程同步函数（Section 9.8），如WaitForMultipleObjects和CreateMutex等，这些都是Windows系统中常见的内核同步API。 值得注意的是，每当使用这些内核对象时，线程必须从用户模式切换到内核模式，这一过程成本高昂，需要约1000个CPU周期，且内核模式代码执行时间不计。内核对象的状态管理由操作系统内部规则决定，例如，进程内核对象初始为未通知状态，进程结束时自动变为已通知状态。 总结来说，本章内容涵盖了线程同步的关键概念和技术，通过比较用户方式和内核方式的优缺点，引导开发者在实际项目中选择合适的同步方法，以提高程序的性能和可维护性。