Sünkroniseerimisprimitivid

Sünkroniseerimisprimitivid on madala taseme tarkvarakonstruktsioonid, mida kasutatakse arvutisüsteemides mitme protsessi või lõime samaaegse juurdepääsu ühiste ressursside korraldamiseks ja kontrollimiseks. Nende peamine eesmärk on vältida olukordi, kus mitu töövoogu üritavad samaaegselt muuta jagatud andmeid, mis võib põhjustada andmete korruptsiooni või muud ebakorrektset käitumist. Need on ehitusplokkideks keerukamate sünkroniseerimismehhanismide loomisel.

Üks levinumaid sünkroniseerimisprimitiiiv on lukk ehk muteks. Lukk võib olla ühel ajal ainult ühe lõime või protsessi käes. Kui lõim soovib ressursile juurde pääseda, peab ta esmalt lukku omama. Kui lukk on juba teise lõime käes, peab ootama, kuni lukk vabastatakse. See tagab, et ainult üks töövoog saab korraga kriitilist sektsiooni (koodi osa, mis töötleb jagatud andmeid) täita.

Teine oluline sünkroniseerimisprimitiiiv on semafor. Semafor on arvu väärtust hoidev muutuja, mida kasutatakse ressursside arvu piiramiseks või sündmuste signeerimiseks. Binäärsemsafori, mille väärtus võib olla ainult 0 või 1, saab kasutada sarnaselt lukuga. Loendussemafor võimaldab piirata juurdepääsu teatud arvule ressursside instantsidele.

Muud tüüpi sünkroniseerimisprimitiiivid hõlmavad muteid, mis on sarnaselt lukuga, kuid omavad sageli lisafunktsioone nagu omamine (ownership), ja tingimusmuutujad (condition variables), mida kasutatakse koos lukkudega, et võimaldada lõimedel oodata teatud tingimuste täitumist enne jätkamist. Mõnikord loetakse ka atomseid operatsioone (atomic operations) sünkroniseerimisprimitiiivide hulka, kuna need tagavad, et teatav operatsioon täidetakse täielikult ilma katkestusteta. Need primitivid on essentiaalsed usaldusväärsete ja efektiivsete mitmelõimeliste süsteemide loomisel.