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La synchronisation des threads est un mécanisme dans lequel plusieurs threads simultanés sont contrôlés pour exécuter une section critique de manière sérialisée, garantissant la cohérence des données et empêchant les courses de données. Il garantit une exécution ordonnée des threads, empêchant l'apparition de comportements inattendus du système dus à des conflits d'accès aux ressources partagées.
Section critique :
Une section critique est un morceau de code ou de données partagé auquel un seul thread à la fois doit accéder. Plusieurs threads accédant simultanément à une section critique peuvent entraîner une corruption des données et un comportement imprévisible.
Primitives de synchronisation :
Pour synchroniser l'accès aux threads aux sections critiques, diverses primitives de synchronisation sont utilisées :
- mutex (verrous d'exclusion mutuelle) :Un mutex est utilisé pour verrouiller une ressource partagée, permettant à un seul thread d'accéder à la section critique à la fois. Les threads tentant d'accéder à une ressource verrouillée sont bloqués jusqu'à ce que le mutex soit déverrouillé.
- sémaphores :Un sémaphore est une variable utilisée pour contrôler l'accès aux ressources partagées. Il contient un entier non négatif qui spécifie le nombre de ressources disponibles. Les threads décrémentent le sémaphore avant d'accéder aux ressources et l'incrémentent une fois terminé.
- variables de condition :les variables de condition sont utilisées conjointement avec des mutex pour gérer les threads en attente d'événements ou de conditions spécifiques avant de continuer. Les threads utilisent des variables de condition pour attendre qu'une certaine condition soit satisfaite, puis procéder à leur exécution.
- variables atomiques :les variables atomiques fournissent des opérations thread-safe sur les variables. Ils garantissent que tous les threads accédant à la variable voient la même valeur en même temps.
- barrières :les barrières sont des points de synchronisation où les threads attendent que tous les threads atteignent un point spécifique du code avant de continuer.
La synchronisation des threads vise à garantir que l'accès aux ressources partagées est contrôlé, en évitant les conditions de concurrence critique et la corruption des données, et en garantissant un comportement cohérent du système.
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