A sincronização de threads é um mecanismo no qual vários threads simultâneos são controlados para executar uma seção crítica de maneira serializada, garantindo a consistência dos dados e evitando corridas de dados. Garante a execução ordenada de threads, evitando a ocorrência de comportamentos inesperados do sistema devido a conflitos de acesso a recursos compartilhados.
Seção crítica:
Uma seção crítica é um trecho de código ou dados compartilhado que deve ser acessado por apenas um thread por vez. Vários threads acessando uma seção crítica simultaneamente podem causar corrupção de dados e comportamento imprevisível.
Primitivas de sincronização:
Para sincronizar o acesso do thread a seções críticas, várias primitivas de sincronização são usadas:
- mutexes (bloqueios de exclusão mútua):Um mutex é usado para bloquear um recurso compartilhado, permitindo que apenas um thread acesse a seção crítica por vez. Threads que tentam acessar um recurso bloqueado são bloqueados até que o mutex seja desbloqueado.
- semáforos:Um semáforo é uma variável usada para controlar o acesso a recursos compartilhados. Ele contém um número inteiro não negativo que especifica o número de recursos disponíveis. Threads diminuem o semáforo antes de acessar os recursos e o incrementam quando terminam.
- variáveis de condição:variáveis de condição são usadas em conjunto com mutexes para gerenciar threads que aguardam a ocorrência de eventos ou condições específicas antes de prosseguir. Threads usam variáveis de condição para esperar até que uma determinada condição seja satisfeita e então prosseguir com sua execução.
- variáveis atômicas:variáveis atômicas fornecem operações seguras para threads em variáveis. Eles garantem que todos os threads que acessam a variável vejam o mesmo valor ao mesmo tempo.
- barreiras:Barreiras são pontos de sincronização onde os threads esperam que todos os threads cheguem a um ponto específico no código antes de prosseguir.
A sincronização de threads visa garantir que os recursos compartilhados sejam acessados de forma controlada, evitando condições de corrida e corrupção de dados e garantindo um comportamento consistente do sistema.
