时序同步器是一种最基本的同步器,它可以将一个信号的时序延迟到另一个信号的时序上。常见的时序同步器有锁相环、延迟锁存器等。
锁相环,简称PLL,可以将输入信号的时钟同步到输出时钟上,实现时钟的转换和同步。它主要由相位比较器、低通滤波器、数字控制振荡器和分频器等模块组成。
延迟锁存器,则是通过一个电平变化的时钟延迟器和一个锁存器组成,可以将一个输入信号的时间在另一个时钟上保持一个时钟周期的稳定信号。
互斥同步器用于协调多个线程对共享资源的访问,保证在同一时间只有一个线程在访问。实现互斥同步的常用方法有信号量、互斥锁等。
信号量是一个整型变量,用于表示资源的可用数量,其主要操作有等待操作和释放操作。当一个线程访问共享资源时,它需要执行等待操作来获取信号量,如果信号量的值大于0,则可以访问共享资源,并将信号量值减一;如果信号量的值等于0,则该线程需要等待资源的释放。而当一个线程释放了一个共享资源后,需要执行释放操作来增加信号量的值。
互斥锁则是通过互斥原语来保证在同一时刻只有一个线程访问共享资源,其他线程需要等待当前线程释放锁之后才能继续运行。当一个线程访问共享资源时,需要先获取锁,访问完成后再释放锁。
条件同步器是用于实现线程间的条件等待和唤醒的同步器,支持线程在满足特定条件时进行等待,在满足条件后被唤醒,并继续执行。常见的条件同步器有条件变量等。
条件变量是一种对象,可与互斥锁结合使用,在等待某个条件变为真时阻塞线程,并在条件变为真时唤醒线程,继续执行。条件变量的主要操作有等待操作和通知操作。
等待操作将线程阻塞在条件变量上,直到某个线程发出通知操作将其唤醒。而通知操作则是唤醒等待在条件变量上的线程,并允许它们继续执行。
并发同步器是用于控制多个线程并发执行的同步器,可以协调不同线程之间的执行顺序,保证程序的正确性。常见的并发同步器有栅栏、读写锁等。
栅栏是一种同步器,用于等待一组线程同时到达某个点,并进行协同操作。当一个线程到达栅栏时,它需要等待所有线程都到达栅栏才能继续运行。栅栏的主要操作有等待操作和释放操作。在等待操作中,线程在到达栅栏前被阻塞,直到所有线程都到达栅栏后才一起继续执行。在释放操作中,所有阻塞的线程同时被释放。
读写锁则是一种特殊的同步器,支持多个线程并发地读取共享资源,但只允许一个线程写入共享资源。读写锁的主要操作有读操作和写操作。在读操作中,多个线程可以同时获得读锁并访问共享资源,但不能同时有写操作。在写操作中,则只能有一个线程获得写锁并访问共享资源。