Экзаменационный билет № 23

1. Блоки и строки окружения процесса.

Блоки и строки окружения

Схема, представленная на рис. 6.1, включает блок окружения процесса. Блок окружения (environment block) процесса содержит последовательность строк вида:

Имя = Значение

Каждая строка окружения (environment string), будучи символьной строкой, заканчивается нулевым символом, а весь блок строк в целом завершается дополнительным нулевым символом. Одним из примеров широко используемых переменных среды является переменная PATH. 

Чтобы передать информацию об окружении из родительского процесса в дочерний, параметр lpEnvironment при вызове функции CreateProcess следует установить равным NULL. В свою очередь, любой процесс может запросить или изменить свои переменные окружения или добавить новые в блок окружения.

Для получения, а также создания новых или изменения существующих переменных окружения используются следующие функции: 

DWORD GetEnvironmentVariable(LPCTSTR lpName, LPTSTR lpValue, DWORD cchValue)

BOOL SetEnvironmentVariable(LPCTSTR lpName, LPCTSTR lpValue) 

lpName — указатель на строку, содержащую имя переменной окружения. После определения переменной окружения она добавляется в блок окружения при условии, что такая переменная ранее не существовала, а определяемое значение не равно NULL. Если же определяемое значение равно NULL, то переменная удаляется из блока. Строка значения не может содержать символы "=".

2. В случае успешного завершения функция GetEnvironmentVariable возвращает длину строки значения переменной окружения, иначе — 0. Если размер буфера lpValue, указанный значением параметра cchValue, оказался недостаточно большим, то возвращаемое значение равно количеству символов, которое фактически требуется для сохранения значения переменной. Вспомните, что аналогичный механизм используется и в функции GetCurrentDirectory

2. Синхронизация потоков.

Потоки могут значительно упростить разработку и реализацию программы,

а также повышают ее быстродействие, но использование потоков требует

внимательного отношения к защите общих ресурсов от их совместного

изменения. Объекты синхронизации могут использоваться как для обеспечения

синхронизации потоков одного процесса, так и для синхронизации потоков

различных процессов.

Объекты синхронизации и функции ожидания

В операционных системах Windows объектами синхронизации называются

объекты ядра, которые могут находиться в одном из двух состояний:

сигнальном (signaled) и несигнальном (nonsignaled).

Объекты синхронизации могут быть разбиты на четыре класса.

К первому классу относятся объекты, которые служат только для решения

задач синхронизации параллельных потоков. К ним относятся: мьютекс

(mutex), событие (event), семафор (semaphore).

Ко второму классу относится ожидающий таймер (waitable timer),

который переходит в сигнальное состояние по истечении заданного интервалавремени.

К третьему классу относятся объекты, которые переходят в сигнальное

состояние по завершении своей работы: работа (job), процесс (process), поток(thread).

К четвертому классу относятся объекты, которые переходят в сигнальное

состояние после получения сообщения об изменении содержимого объекта. К ним относятся: изменение состояния каталога (change notification),

консольный ввод (console input).

Потоки могут упрощать проектирование и реализацию программ и повышать их производительность, но их использование требует принятия мер по защите разделяемых ресурсов от попыток их изменения одновременно несколькими потоками, а также создания таких условий, при которых потоки выполняются лишь в ответ на запрос или тогда, когда это является необходимым. В настоящей главе представлены способы решения этих задач с помощью объектов синхронизации Windows — критических участков кода, мьютексов, семафоров и событий, а также описаны некоторые из проблем, например, взаимоблокировка потоков и возникновение состязаний между ними, которые могут наблюдаться в результате неправильного использования потоков. Объекты синхронизации могут применяться для синхронизации потоков, принадлежащих как одному и тому же, так и различным процессам.

Примеры иллюстрируют объекты синхронизации, а также создают почву для обсуждения как положительных, так и отрицательных аспектов применения тех или иных методов синхронизации на производительность. В последующих главах демонстрируется использование синхронизации для решения дополнительных задач программирования и повышения производительности программ, а также рассказывается о возможных ловушках и применении более развитых средств.

Синхронизация потоков является одной из важнейших и интереснейших тем и играет существенную роль почти в любом многопоточном приложении. Тем не менее, те из читателей, которые заинтересованы главным образом в межпроцессном взаимодействии, сетевом программировании и построении серверов с многопоточной поддержкой, могут перейти непосредственно к главе 11 и вернуться к изучению глав 8-10 в качестве вспомогательного материала, лишь в том случае, если в этом возникнет необходимость.