临界区机制剖析与自定义实现

doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.02.050

计算机与现代化

临界区机制剖析与自定义实现

（西北工业大学计算机学院，陕西西安 710072）

收稿日期:2013-10-12 出版日期:2014-02-14 发布日期:2014-02-14
作者简介:石效存(1982-)，男，陕西西安人，西北工业大学计算机学院硕士研究生，研究方向：实时操作系统的改造；张鑫诚(1989-)，男，陕西兴平人，硕士研究生，研究方向：分布式计算与虚拟试验支撑环境。

Critical Section Mechanism Analysis and Custom Implementation

(School of Computer Science, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China)

Received:2013-10-12 Online:2014-02-14 Published:2014-02-14

摘要/Abstract

摘要： 在Windows操作系统扩展过程中，由于自定义调度需要自定义的线程同步，因此需要定制同步机制。经过剖析原有临界区的实现机制，设计实现了自定义临界区。在自定义临界区中，利用内核驱动程序提供调度；用无符号整数原子操作，保证内核对象操作原子性；应用内存映射机制将内核对象地址映射为用户态地址，使得操作可在用户态完成从而提高操作效率。实验结果表明，自定义的临界区可以实现线程同步。

关键词: 临界区, 内存映射, 原子操作, 优先级

Abstract: In the process of Windows operating system extended, because using the custom scheduling, it required custom synchronization of threads, we need to customize synchronization mechanism. After analyzing the original implementation mechanism of critical section, we design a custom critical section. In the custom critical section design, we provide scheduling by using kernel driver development. Atomic operation of unsigned integer is used to guarantee the kernel object atomic operation. Memory mapping mechanism is applied to make kernel object address mapping for the user address, so that the operation can be completed in user mode and raise the operation efficiency. The experimental results show that the custom critical section can achieve the synchronization of threads.

Key words: critical section, memory-mapped, atomic operation, priority

中图分类号:

TP316

石效存，张鑫诚. 临界区机制剖析与自定义实现[J]. 计算机与现代化, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2014.02.050.

SHI Xiao-cun, ZHANG Xin-cheng.

Critical Section Mechanism Analysis and Custom Implementation

[J]. Computer and Modernization, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2014.02.050.

参考文献 14

[1]	杜旭东,蒋泽军,王丽芳,等. 基于资源重分配的Windows实时性改造[J]. 微电子学与计算机, 2012,29(5):95-98,103.
[2]	蒋善峰,王丽芳,蒋泽军. Windows时钟机制的实时扩展研究[J]. 微电子学与计算机, 2013,30(8):116-119,123.
[3]	吕浩勇,余启港,董元和. Windows多线程同步技术研究[J]. 计算机与现代化, 2006(10):86-89.
[4]	[美]Jeffrey Richter, [法]Christophe Nasarre. Windows核心编程[M]. 北京:清华大学出版社, 2010.
[5]	钟剑,蒋泽军,王丽芳,等. 实时信号量机制的研究[J]. 现代电子技术, 2012,35(2):40-42,50.
[6]	马魁涛,蔡颖,郭宝峰. Win32进程间信息共享的实现方法研究[J]. 计算机应用与软件, 2007,24(12):119-120,157.
[7]	毛德操. Windows内核情景分析[M]. 北京:电子工业出版社, 2009.
[8]	潘汉,莫苏苏. 基于Local APIC的Windows 2000实时化改造[J]. 电子元器件应用, 2009,11(10):79-82.
[9]	章秦. Win32多线程同步技术浅析[J]. 电子设计工程, 2011,19(21):56-58,61.
[10]	郭静寰,孟祥迪,熊木地. 多线程同步机制在应用程序与驱动程序通信中的应用[J]. 微计算机信息, 2005,21(18):129-131.
[11]	孙建杰,陈佳品. 临界区读写锁的实现[J]. 计算机与现代化, 2011(9):215-219.
[12]	周炎涛,李立明. 现代操作系统中的多线程技术及其应用[J]. 计算机与现代化, 2002(7):7-11.
[13]	Graunke G, Thakkar S. Synchronization algorithms for shared-memory multiprocessors[J]. IEEE Computer, 1990,23(6):60-69.
[14]	王欣明,金蓓弘,张昕. 用不对称的P/V操作设计并发算法[J]. 计算机工程与应用, 2005,41(12):65-69.

临界区机制剖析与自定义实现

Critical Section Mechanism Analysis and Custom Implementation

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献 14

相关文章 12

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	李淑霞, 杨俊成, . 一种改进的全覆盖路径规划算法[J]. 计算机与现代化, 2021, 0(02): 100-103.
[2]	齐亚光1,胡明晓2,龚志红3,樊竝君3. 基于矢量瓦片的点状要素注记处理技术[J]. 计算机与现代化, 2018, 0(08): 44-.
[3]	张云建1,申馨1,刘二腾2,郑贤榕3. 基于文件内存映射的用户场景还原工具[J]. 计算机与现代化, 2016, 0(1): 6-11.
[4]	满立1,朱瑞龙2. 多特征协调的实时调度算法[J]. 计算机与现代化, 2015, 0(2): 44-.
[5]	陈越洋，顾平，张超. 基于SP调度策略的簇树型无线传感网络QoS上界研究[J]. 计算机与现代化, 2014, 0(7): 117-120.
[6]	王尚超，汤小春. 异构集群中基于优先级的任务容错调度算法[J]. 计算机与现代化, 2014, 0(4): 69-72.
[7]	雷银香;李沛武. 使用控制系统中的并发优先控制研究[J]. 计算机与现代化, 2013, 1(7): 59-061.
[8]	张朝潮;杨宜民. RoboCup救援仿真中多警察Agent的任务合作方法[J]. 计算机与现代化, 2013, 1(4): 44-47.
[9]	夏叶锋;徐骏善. 多线程技术在地铁自动售票机软件中的应用[J]. 计算机与现代化, 2013, 218(10): 193-196,.
[10]	任海铭;朱江. 多参数综合调度算法[J]. 计算机与现代化, 2012, 208(12): 16-18.
[11]	王秋芬;袁东锋. 课程表编排问题的算法研究[J]. 计算机与现代化, 2012, 1(03): 19-22.
[12]	孙建杰;陈佳品. 临界区读写锁的实现[J]. 计算机与现代化, 2011, 193(9): 215-219.