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同步与异步的概念

进程间同步异步
在计算机领域,同步就是指一个进程在执行某个请求的时候,若该请求需要一段时间才能返回信息,那么这个进程将会一直等待下去,直到收到返回信息才继续执行下去;异步是指进程不需要一直等下去,而是继续执行下面的操作,不管其他进程的状态。当有消息返回时系统会通知进程进行处理,这样可以提高执行的效率。
而我们平时经常讨论的同步问题多发生在多线程环境中的数据共享问题。即当多个线程需要访问同一个资源时,它们需要以某种顺序来确保该资源在某一特定时刻只能被一个线程所访问,如果使用异步,程序的运行结果将不可预料。因此,在这种情况下,就必须对数据进行同步,即限制只能有一个进程访问资源,其他线程必须等待。
实现同步的机制主要有临界区、互斥、信号量和事件
临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问,如果有多个线程试图访问公共资 源,那么在有一个线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。
互斥量:采用互斥对象机制。只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,因为互斥对象只有一个,所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享,还能实现不同应用程序的公共资源安全共享 .互斥量比临界区复杂。因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享,而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。
信号量:它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同,信号允许多个线程同时使用共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。
事件:通过通知操作的方式来保持线程的同步,还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作。
同步与异步传输:
1.异步传输
通常,异步传输是以字符为传输单位,每个字符都要附加 1 位起始位和 1 位停止位,以标记一个字符的开始和结束,并以此实现数据传输同步。所谓异步传输是指字符与字符(一个字符结束到下一个字符开始)之间的时间间隔是可变的,并不需要严格地限制它们的时间关系。起始位对应于二进制值 0,以低电平表示,占用 1 位宽度。停止位对应于二进制值 1,以高电平表示,占用 1~2 位宽度。一个字符占用 5~8位,具体取决于数据所采用的字符集。例如,电报码字符为 5 位、ASCII码字符为 7 位、汉字码则为8 位。此外,还要附加 1 位奇偶校验位,可以选择奇校验或偶校验方式对该字符实施简单的差错控制。发送端与接收端除了采用相同的数据格式(字符的位数、停止位的位数、有无校验位及校验方式等)外,还应当采用相同的传输速率。典型的速率有:9 600 b/s、19.2kb/s、56kb/s等。
异步传输又称为起止式异步通信方式,其优点是简单、可靠,适用于面向字符的、低速的异步通信场合。例如,计算机与Modem之间的通信就是采用这种方式。它的缺点是通信开销大,每传输一个字符都要额外附加2~3位,通信效率比较低。例如,在使用Modem上网时,普遍感觉速度很慢,除了传输速率低之外,与通信开销大、通信效率低也密切相关。
2. 同步传输
通常,同步传输是以数据块为传输单位。每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列,标记一个数据块的开始和结束,一般还要附加一个校验序列 (如16位或32位CRC校验码),以便对数据块进行差错控制。所谓同步传输是指数据块与数据块之间的时间间隔是固定的,必须严格地规定它们的时间关系。
例子如下:
同步就是你叫我去吃饭,我听到了就和你去吃饭;如果没有听到,你就不停的叫,直到我告诉你听到了,才一起去吃饭。
异步就是你叫我,然后自己去吃饭,我得到消息后可能立即走,也可能等到下班才去吃饭。
所以,要我请你吃饭就用同步的方法,要请我吃饭就用异步的方法,这样你可以省钱。
举个例子 打电话时同步 发消息是异步
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