Мьютексы

Одним из вариантов реализации семафорных механизмов для организации вза­имного исключения является так называемый мьютекс (mutex). Термин «mutex» произошел от словосочетания «mutual exclusion semaphore», что дословно перево­дится с английского как «семафор взаимного исключения». Мьютексы реализова­ны во многих операционных системах, их основное назначение — организация вза­имного исключения для задач (потоков выполнения) одного или нескольких процессов. Мьютексы — это простейшие двоичные семафоры, которые могут на­ходиться в одном из двух состояний — отмеченном и неотмеченном (открыт и за­крыт соответственно). Когда какая-либо задача, принадлежащая любому процес­су, становится владельцем объекта мьютекс, последний переводится в неотмеченное состояние. Если задача освобождает мьютекс, его состояние становится отмечен­ным.

Организация последовательного (а не параллельного) доступа к ресурсам с ис­пользованием мьютексов становится несложной, поскольку в каждый конкрет­ный момент только одна задача может владеть этим объектом. Для того чтобы мьютекс стал доступен задачам (потокам выполнения), принадлежащим разным процессам, при создании ему необходимо присвоить имя, впоследствии переда­ваемое «по наследству» задачам, которые должны его использовать для взаимо­действия. Для этого вводятся специальные системные вызовы (CreateMutex), в которых указываются начальное значение мьютекса, его имя и, возможно, атри-

230________ Глава 7. Организация параллельных взаимодействующих вычислений

буты защиты. Если начальное значение мьютекса равно true, считается, что зада­ча, создающая этот объект, сразу будет им владеть. Можно указать в качестве начального значение false — в этом случае мьютекс не будет принадлежать ни одной из задач, и только специальным обращением к нему удастся изменить его состояние.

Для работы с мьютексом имеется несколько функций. Помимо уже упомянутой функции создания такого объекта (CreateMutex), есть функции открытия (OpenMu-tex), ожидания событий (WaitForSingleObject и WaitForMultipleObjects) и, наконец, ос­вобождения этого объекта (ReleaseMutex).

Конкретные обращения к этим функциям и перечни передаваемых и получае­мых параметров имеются в документации на соответствующую операционную систему.