mormot.core.os--TSynLocker和TSynLocked

海利鸟 2024-07-09 15:09:00 阅读 99

mormot.core.os--TSynLocker和TSynLocked

TLightLock

<code>{ **************** TSynLocker/TSynLocked 和 低级线程特性 }

type

/// 一个轻量级的独占非重入锁,存储在 PtrUInt 值中

// - 在自旋一段时间后调用 SwitchToThread,但不使用任何读写操作系统API

// - 警告:方法是非重入的,即在一个裸调用中两次调用 Lock 会导致死锁:

// 对于需要重入方法的情况,请使用 TRWLock 或 TSynLocker/TOSLock

// - 多个轻量级锁,每个保护少量变量(如列表),可能比更全局的 TOSLock/TRWLock 更高效

// - 我们的轻量级锁预计保持时间非常短(几个CPU周期):

// 如果锁可能阻塞太长时间,请使用 TSynLocker 或 TOSLock

// - TryLock/UnLock 可用于线程安全地获取共享资源

// - 在 CPU32 上占用 4 字节,在 CPU64 上占用 8 字节

{$ifdef USERECORDWITHMETHODS}

TLightLock = record

{$else}

TLightLock = object

{$endif USERECORDWITHMETHODS}

private

Flags: PtrUInt; // 标志位

// 由 Lock 方法在内联时调用的低级函数

procedure LockSpin;

public

/// 如果实例未被初始化为 0,则调用此方法

// - 例如,如果 TLightLock 被定义为类字段,则不需要此方法

procedure Init;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 可用于将实例作为 TOSLock 进行终结处理

// - 不执行任何操作 - 仅与 TOSLock 兼容

procedure Done;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 进入独占非重入锁

procedure Lock;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 尝试进入独占非重入锁

// - 如果返回 true,则调用者最终应调用 UnLock()

// - 也可用于线程安全地获取共享资源

function TryLock: boolean;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 检查独占非重入锁是否已被获取

function IsLocked: boolean;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 离开独占非重入锁

procedure UnLock;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

end;

TRWLightLock

/// 一个轻量级的支持多个读操作/独占写操作的非升级锁

// - 在自旋一段时间后调用 SwitchToThread,但不使用任何读写操作系统API

// - 警告:读锁是可重入的并允许并发访问,但在读锁内部或另一个写锁内部调用 WriteLock 会导致死锁

// - 如果您需要一个可升级的锁,请考虑使用 TRWLock - 但对于大多数读操作,

// TRWLightLock.ReadLock/ReadUnLock/WriteLock 模式比升级更快

// - 我们的轻量级锁预计保持时间非常短(几个CPU周期):

// 如果锁可能阻塞太长时间,请使用 TSynLocker 或 TOSLock

// - 多个轻量级锁,每个保护少量变量(如列表),可能比更全局的 TOSLock/TRWLock 更高效

// - 在 CPU32 上占用 4 字节,在 CPU64 上占用 8 字节

{$ifdef USERECORDWITHMETHODS}

TRWLightLock = record

{$else}

TRWLightLock = object

{$endif USERECORDWITHMETHODS}

private

Flags: PtrUInt; // 标志位,位 0 = 写锁,>0 = 读锁计数器

// 由 Lock 方法在内联时调用的低级函数

procedure ReadLockSpin;

procedure WriteLockSpin;

public

/// 如果实例未被初始化为 0,则调用此方法

// - 例如,如果 TRWLightLock 被定义为类字段,则不需要此方法

procedure Init;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 进入不可升级的多读锁

// - 读锁维护一个线程安全的计数器,因此是可重入和非阻塞的

// - 警告:在读锁之后嵌套调用 WriteLock 会导致死锁

procedure ReadLock;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 尝试进入不可升级的多读锁

// - 如果返回 true,则调用者最终应调用 ReadUnLock

// - 读锁维护一个线程安全的计数器,因此是可重入和非阻塞的

// - 警告:在读锁之后嵌套调用 WriteLock 会导致死锁

function TryReadLock: boolean;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 离开不可升级的多读锁

procedure ReadUnLock;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 进入不可重入且不可升级的独占写锁

// - 警告:在读锁或另一个写锁之后嵌套调用 WriteLock 会导致死锁

procedure WriteLock;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 尝试进入不可重入且不可升级的独占写锁

// - 如果返回 true,则调用者最终应调用 WriteUnLock

// - 警告:在读锁或另一个写锁之后嵌套调用 TryWriteLock 会导致死锁

function TryWriteLock: boolean;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 离开不可重入且不可升级的独占写锁

procedure WriteUnLock;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

end;

TLockedList

/// 指向TLockedList中一个数据条目的指针

PLockedListOne = ^TLockedListOne;

/// TLockedList中一个数据条目的抽象父类,存储两个PLockedListOne指针

// - TLockedList应该存储以这些字段开头的非托管记录

// - sequence字段包含一个递增的、基于随机种子的30位整数(大于65535),

// 以避免实例回收时出现的ABA问题

TLockedListOne = record

next, prev: pointer; // 指向下一个和上一个条目的指针

sequence: PtrUInt; // 序列号,用于解决ABA问题

end;

/// 用于终结一个TLockedListOne实例的可选回调事件

TOnLockedListOne = procedure(one: PLockedListOne) of object;

/// 线程安全的双链表,包含TLockedListOne后代的回收机制

{$ifdef USERECORDWITHMETHODS}

TLockedList = record

{$else}

TLockedList = object

{$endif USERECORDWITHMETHODS}

private

fHead, fBin: pointer; // 分别指向链表头部和回收箱的指针

fSize: integer; // 列表中每个实例的大小(包括TLockedListOne头部)

fSequence: PtrUInt; // 全局序列号生成器

fOnFree: TOnLockedListOne; // 当实例被释放时调用的回调

public

/// 线程安全的访问锁

Safe: TLightLock;

/// 当前列表中存储的TLockedListOne实例数量(不包括回收箱中的实例)

Count: integer;

/// 初始化继承自TLockedListOne的大小的存储

procedure Init(onesize: PtrUInt; const onefree: TOnLockedListOne = nil);

/// 释放所有存储的内存

procedure Done;

/// 在线程安全的O(1)过程中分配一个新的PLockedListOne数据实例

function New: pointer;

/// 在线程安全的O(1)过程中释放一个已使用的PLockedListOne数据实例

function Free(one: pointer): boolean;

/// 释放当前存储在此列表中的所有TLockedListOne实例

// - 不会将任何实例移动到内部回收箱

procedure Clear;

/// 释放内部回收箱中所有待回收的项

// - 返回从内部收集器中释放了多少项

function EmptyBin: integer;

/// 作为PLockedListOne双链表的原始访问存储的项

property Head: pointer

read fHead;

/// 存储的每个实例的大小,包括其TLockedListOne头部

property Size: integer

read fSize;

end;

TSynLocker

type

/// TSynLocker处理线程同步的方式

// - 默认情况下,uSharedLock将使用主TRTLCriticalSection

// - 您可以设置uRWLock并调用重载的RWLock/RWUnLock()来使用更轻量级的TRWLock - 但请注意,cReadOnly后跟cReadWrite/cWrite会导致死锁 - 常规的Lock/UnLock将使用cWrite独占锁

// - uNoLock将禁用整个锁定机制

TSynLockerUse = (

uSharedLock,

uRWLock,

uNoLock);

/// 允许向任何类实例添加跨平台锁定方法

// - 典型用途是定义一个Safe: TSynLocker属性,在构造函数/析构函数方法中调用Safe.Init和Safe.Done,并在try ... finally部分使用Safe.Lock/UnLock方法

// - 相对于TCriticalSection类,修复了可能降低多线程性能的CPU缓存行冲突问题,如http://www.delphitools.info/2011/11/30/fixing-tcriticalsection所述

// - 内部填充用于安全存储最多7个受互斥锁保护的值,因此SizeOf(TSynLocker)>128

// - 对于对象级锁定,请参阅TSynPersistentLock,它拥有一个此类实例,或在构造函数中调用低级fSafe := NewSynLocker,然后在析构函数中调用fSafe^.DoneAndFreemem

// - RWUse属性可以将TRTLCriticalSection替换为更轻量级的TRWLock

// - 如果多读/独占写锁更合适(仅当锁定过程不会花费太多时间时),请参阅TRWLock和TSynPersistentRWLock

{$ifdef USERECORDWITHMETHODS}

TSynLocker = record

{$else}

TSynLocker = object

{$endif USERECORDWITHMETHODS}

private

fSection: TRTLCriticalSection; // 主同步对象

fRW: TRWLock; // 可选的读写锁

fPaddingUsedCount: byte; // 填充区已使用计数

fInitialized: boolean; // 初始化标志

fRWUse: TSynLockerUse; // 锁使用模式

fLockCount: integer; // 锁计数(用于重入)

// 以下为用于安全访问内部填充数据的辅助方法

function GetVariant(Index: integer): Variant;

procedure SetVariant(Index: integer; const Value: Variant);

function GetInt64(Index: integer): Int64;

procedure SetInt64(Index: integer; const Value: Int64);

function GetBool(Index: integer): boolean;

procedure SetBool(Index: integer; const Value: boolean);

function GetUnlockedInt64(Index: integer): Int64;

procedure SetUnlockedInt64(Index: integer; const Value: Int64);

function GetPointer(Index: integer): Pointer;

procedure SetPointer(Index: integer; const Value: Pointer);

function GetUtf8(Index: integer): RawUtf8;

procedure SetUtf8(Index: integer; const Value: RawUtf8);

function GetIsLocked: boolean;

// - 如果RWUse=uSharedLock,则调用EnterCriticalSection(不支持并行读取)

// - 警告:如果RWUse=uRWLock,则此方法将使用内部TRWLock

// - 在受保护部分中定义,以便更好地内联并修复Delphi编译器关于uses classes中缺少Windows单元的警告

procedure RWLock(context: TRWLockContext);

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

procedure RWUnLock(context: TRWLockContext);

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

public

/// 内部填充数据,也用于存储最多7个Variant值

// - 这个内存缓冲区将确保不会发生CPU缓存行混合

// - 您不应直接使用此字段,而应使用Locked[], LockedInt64[], LockedUtf8[]或LockedPointer[]方法

// - 如果您要访问这些数组值,请确保在try ... finally结构中保护它们,并使用Safe.Lock和Safe.Unlock,同时准确维护PaddingUsedCount属性

Padding: array[0..6] of TVarData;

/// 初始化互斥锁

// - 调用此方法是强制性的(例如,在拥有TSynLocker实例的类构造函数中),否则您可能会遇到意外的行为,如访问违规或内存泄漏

procedure Init;

/// 终结互斥锁

// - 调用此方法是强制性的(例如,在拥有TSynLocker实例的类析构函数中),否则您可能会遇到意外的行为,如访问违规或内存泄漏

procedure Done;

/// 终结互斥锁,并对实例的指针调用FreeMem()

// - 应该通过NewSynLocker调用来初始化

procedure DoneAndFreeMem;

/// 低级锁定获取,相当于RWLock(cReadOnly)

// - 如果RWUse=uSharedLock,则调用EnterCriticalSection(不支持并行读取)

// - 警告:如果RWUse=uRWLock,则嵌套的Lock调用会导致死锁,但嵌套的ReadLock调用不会

procedure ReadLock;

/// 低级锁定释放,相当于RWUnLock(cReadOnly)

procedure ReadUnLock;

/// 低级锁定获取,相当于RWLock(cReadWrite)

// - 如果RWUse=uSharedLock,则调用EnterCriticalSection(不支持并行读取)

// - 如果RWUse=uRWLock,则嵌套的Lock调用不会导致死锁

procedure ReadWriteLock;

/// 低级锁定释放,相当于RWUnLock(cReadWrite)

procedure ReadWriteUnLock;

/// 对实例进行独占访问锁定,相当于RWLock(cWrite)

// - 从同一线程是可重入的,即您可以嵌套Lock/UnLock调用

// - 警告:如果RWUse=uRWLock,则在嵌套ReadLock之后会导致死锁,但在ReadWriteLock之后不会

// - 使用此类结构以避免竞态条件(从Safe: TSynLocker属性):

// ! Safe.Lock;

// ! try

// ! ...

// ! finally

// ! Safe.Unlock;

// ! end;

procedure Lock;

/// 尝试获取互斥锁

// - 如果RWUse不是默认的uSharedLock,则什么也不做并返回false

// - 使用此类结构以避免竞态条件(从Safe: TSynLocker属性):

// ! if Safe.TryLock then

// ! try

// ! ...

// ! finally

// ! Safe.Unlock;

// ! end;

function TryLock: boolean;

/// 尝试在给定的时间内获取互斥锁

// - 如果RWUse不是默认的uSharedLock,则只是等待并返回false

// - 使用此类结构以避免竞态条件(从Safe: TSynLocker属性):

// ! if Safe.TryLockMS(100) then

// ! try

// ! ...

// ! finally

// ! Safe.Unlock;

// ! end;

function TryLockMS(retryms: integer; terminated: PBoolean = nil): boolean;

/// 释放实例的独占访问权,相当于RWUnLock(cWrite)

// - 每个Lock/TryLock调用都应该有一个对应的UnLock调用,因此try..finally块是安全代码所必需的

procedure UnLock; overload;

/// 将进入互斥锁,直到释放IUnknown引用

// - 在Delphi中可以这样使用:

// !begin

// ! ... // 不安全代码

// ! Safe.ProtectMethod;

// ! ... // 线程安全代码

// !end; // 局部变量隐藏的IUnknown将释放方法的锁

// - 警告:在FPC中,您应该将结果分配给局部变量 - 请参阅bug http://bugs.freepascal.org/view.php?id=26602

// !var

// ! LockFPC: IUnknown;

// !begin

// ! ... // 不安全代码

// ! LockFPC := Safe.ProtectMethod;

// ! ... // 线程安全代码

// !end; // LockFPC将释放方法的锁

// 或

// !begin

// ! ... // 不安全代码

// ! with Safe.ProtectMethod do

// ! begin

// ! ... // 线程安全代码

// ! end; // 局部变量隐藏的IUnknown将释放方法的锁

// !end;

function ProtectMethod: IUnknown;

/// 存储在内部Padding[]数组中的值数

// - 如果没有存储任何值,则为0,否则为1..7之间的数字

// - 您通常不需要使用此字段,但对于在Lock/UnLock安全块内优化对Padding[]值的低级直接访问,它是必要的

property PaddingUsedCount: byte

read fPaddingUsedCount write fPaddingUsedCount;

/// 如果互斥锁当前被另一个线程锁定,则返回true

// - 如果RWUse=uRWLock,则任何锁(即使是ReadOnlyLock)也会返回true

property IsLocked: boolean

read GetIsLocked;

/// 如果已为此互斥锁调用Init方法,则返回true

// - 仅当整个对象之前已被填充为0时(即作为类的一部分或作为全局变量),这一点才相关,但如果是在堆栈上分配的,则可能不准确

property IsInitialized: boolean

read fInitialized;

/// 安全锁定访问Variant值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与LockedBool、LockedInt64、LockedPointer和LockedUtf8数组属性共享

// - 如果索引超出范围,则返回null

// - 如果RWUse设置为uRWLock,则允许并发线程读取

property Locked[Index: integer]: Variant

read GetVariant write SetVariant;

/// 安全锁定访问Int64值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与Locked和LockedUtf8数组属性共享

// - Int64将作为varInt64变体内部存储

// - 如果索引超出范围或不存储Int64,则返回nil

// - 如果RWUse设置为uRWLock,则允许并发线程读取

property LockedInt64[Index: integer]: Int64

read GetInt64 write SetInt64;

/// 安全锁定访问布尔值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与Locked、LockedInt64、LockedPointer和LockedUtf8数组属性共享

// - 值将作为varboolean变体内部存储

// - 如果索引超出范围或不存储布尔值,则返回nil

// - 如果RWUse设置为uRWLock,则允许并发线程读取

property LockedBool[Index: integer]: boolean

read GetBool write SetBool;

/// 安全锁定访问指针/TObject值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与Locked、LockedBool、LockedInt64和LockedUtf8数组属性共享

// - 指针将作为varUnknown变体内部存储

// - 如果索引超出范围或不存储指针,则返回nil

// - 如果RWUse设置为uRWLock,则允许并发线程读取

property LockedPointer[Index: integer]: Pointer

read GetPointer write SetPointer;

/// 安全锁定访问UTF-8字符串值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与Locked和LockedPointer数组属性共享

// - UTF-8字符串将作为varString变体内部存储

// - 如果索引超出范围或不存储字符串,则返回''

// - 如果RWUse设置为uRWLock,则允许并发线程读取

property LockedUtf8[Index: integer]: RawUtf8

read GetUtf8 write SetUtf8;

/// 安全锁定就地递增Int64值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与Locked和LockedUtf8数组属性共享

// - Int64将作为varInt64变体内部存储

// - 返回新存储的值

// - 如果内部值尚未定义,则默认使用0

function LockedInt64Increment(Index: integer; const Increment: Int64): Int64;

/// 安全锁定就地交换Variant值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与Locked和LockedUtf8数组属性共享

// - 返回之前存储的值,如果索引超出范围,则返回null

function LockedExchange(Index: integer; const Value: variant): variant;

/// 安全锁定就地交换指针/TObject值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与Locked和LockedUtf8数组属性共享

// - 指针将作为varUnknown变体内部存储

// - 返回之前存储的值,如果索引超出范围或不存储指针,则返回nil

function LockedPointerExchange(Index: integer; Value: pointer): pointer;

/// 不安全访问Int64值

// - 您可以存储最多7个变量,使用0..6索引,与Locked和LockedUtf8数组属性共享

// - Int64将作为varInt64变体内部存储

// - 如果索引超出范围或不存储Int64,则返回nil

// - 您应该调用LockedInt64[]属性,或使用此属性并在Lock; try ... finally UnLock块中使用

property UnlockedInt64[Index: integer]: Int64

read GetUnlockedInt64 write SetUnlockedInt64;

/// RWLock/RWUnLock的处理方式

property RWUse: TSynLockerUse

read fRWUse write fRWUse;

end;

这段代码定义了一个 TSynLocker类型,它允许跨平台地为任何类实例添加锁定方法,以确保线程安全。它提供了多种锁定机制(如共享锁、读写锁和无锁),以及安全访问内部存储的值的方法。这些特性使得 TSynLocker成为处理多线程编程中同步问题的一个强大工具。

TAutoLock

/// 指向TSynLocker互斥锁实例的指针

// - 另请参见NewSynLocker和TSynLocker.DoneAndFreemem函数

PSynLocker = ^TSynLocker;

/// TAutoLocker.ProtectMethod和TSynLocker.ProtectMethod使用的原始类

// - 在此定义以供mormot.core.data.pas中的TAutoLocker使用

TAutoLock = class(TInterfacedObject)

protected

fLock: PSynLocker; // 指向TSynLocker的指针

public

constructor Create(aLock: PSynLocker); // 构造函数,接受一个PSynLocker参数

destructor Destroy; override; // 析构函数,重写自TInterfacedObject

end;

TSynEvent

/// 我们的轻量级跨平台TEvent类似组件

// - 在Windows上,直接调用CreateEvent/ResetEvent/SetEvent API

// - 在Linux上,将使用阻塞和非信号量模式的eventfd()

// - 在其他POSIX系统上,将使用比TEvent BasicEvent更轻的PRTLEvent

// - 唯一限制是我们不知道WaitFor是被信号触发还是超时,

// 但实际上这并不是一个大问题,因为大多数代码不需要这个信息

// 或者已经在其实现逻辑中有了自己的标志

TSynEvent = class

protected

fHandle: pointer; // Windows THandle或FPC PRTLEvent

fFD: integer; // 用于eventfd()

public

/// 初始化跨平台事件实例

constructor Create;

/// 终结跨平台事件实例

destructor Destroy; override;

/// 忽略任何挂起的事件,以便WaitFor将在下次SetEvent时被设置

procedure ResetEvent;

{$ifdef OSPOSIX} inline; {$endif}

/// 触发任何挂起的事件,释放WaitFor/WaitForEver方法

procedure SetEvent;

{$ifdef OSPOSIX} inline; {$endif}

/// 等待,直到另一个线程调用SetEvent,具有最大时间

// - 如果被信号触发或超时,则不返回

// - 警告:您应该一次只从一个线程等待

procedure WaitFor(TimeoutMS: integer);

{$ifdef OSPOSIX} inline; {$endif}

/// 无限期等待,直到另一个线程调用SetEvent

procedure WaitForEver;

{$ifdef OSPOSIX} inline; {$endif}

/// 在检查终止标志和此事件的同时,分步骤调用SleepHiRes()

function SleepStep(var start: Int64; terminated: PBoolean): Int64;

/// 如果使用了eventfd() API,则可用于调整算法

function IsEventFD: boolean;

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

end;

NewSynLocker

/// 从堆初始化一个TSynLocker实例

// - 调用DoneandFreeMem来释放相关内存和操作系统互斥锁

// - 例如,在TSynPersistentLock中使用以减少类实例大小

function NewSynLocker: PSynLocker;

TSynLocked

type

{$M+} // 开启内存管理消息

/// TSynPersistentLock的一个持久性无关替代方案

// - 当不需要自定义JSON持久性时,可以用作基类

// - 可以考虑将TRWLock字段用作更轻量级的多读/独占写选项

TSynLocked = class

protected

fSafe: PSynLocker; // TSynLocker会增加继承字段的偏移量

public

/// 初始化实例及其关联的锁

// - 定义为virtual,就像TObjectWithCustomCreate/TSynPersistent一样

constructor Create; virtual;

/// 终结实例及其关联的锁

destructor Destroy; override;

/// 访问关联的实例临界区

// - 调用Safe.Lock/UnLock来保护此存储的多线程访问

property Safe: PSynLocker

read fSafe;

end;

{$M-} // 关闭内存管理消息

/// TSynLocked层次的元类定义

TSynLockedClass = class of TSynLocked;

TLecuyerThreadSafe

/// 线程安全的Pierre L'Ecuyer软件随机数生成器

// - 仅用TLightLock包装TLecuyer

// - 除非可能比threadvar稍快,否则不应使用

{$ifdef USERECORDWITHMETHODS}

TLecuyerThreadSafe = record

{$else}

TLecuyerThreadSafe = object

{$endif USERECORDWITHMETHODS}

public

Safe: TLightLock;

Generator: TLecuyer;

/// 计算下一个生成的32位值

function Next: cardinal; overload;

/// 计算一个64位浮点数

function NextDouble: double;

/// 用随机字节异或某个内存缓冲区

procedure Fill(dest: pointer; count: integer);

/// 用7位ASCII随机文本填充某个string[31]

procedure FillShort31(var dest: TShort31);

end;

TThreadIDDynArray = array of TThreadID; // 线程ID动态数组类型

var

/// 全局线程安全的Pierre L'Ecuyer软件随机数生成器

// - 除非可能比threadvar稍快,否则不应使用

SharedRandom: TLecuyerThreadSafe;

与线程、CPU核心和事件相关的类型和函数

{$ifdef OSPOSIX}

/// 可设置为TRUE,以强制SleepHiRes(0)调用POSIX sched_yield

// - 在实践中,据报道在POSIX系统上存在问题

// - 即使是Linus Torvalds本人也对它的使用表示愤怒 - 例如,请参见

// https://www.realworldtech.com/forum/?threadid=189711&curpostid=189752

// - 您可以自己尝试它

SleepHiRes0Yield: boolean = false;

{$endif OSPOSIX}

/// 类似于Windows的sleep() API调用,真正实现跨平台

// - 使用毫秒级分辨率

// - SleepHiRes(0)在Windows上调用ThreadSwitch,但在POSIX版本中将等待10微秒

// 除非强制SleepHiRes0Yield为true(坏主意)

// - 相对于RTL的Sleep()函数,如果在任何OS信号中断时返回ESysEINTR

// - 警告:通常在Windows上等待下一个系统计时器中断,默认为每16毫秒一次;

// 因此,永远不要依赖提供的毫秒值来猜测经过的时间,而应调用GetTickCount64

procedure SleepHiRes(ms: cardinal); overload;

/// 类似于Windows的sleep() API调用,但真正实现跨平台

// 并在等待期间检查Terminated标志以快速响应中止

// - 如果terminated^被设置为true(terminatedvalue),则返回true

function SleepHiRes(ms: cardinal; var terminated: boolean;

terminatedvalue: boolean = true): boolean; overload;

/// 调用SleepHiRes(),考虑活动的步长,在0/1/5/50/120-250毫秒步长中

// - 范围设计激进,以响应性为代价燃烧一些CPU

// - 当发生某些活动时,应重置start := 0,或在Windows上设置start := -1

// 以避免任何SleepHiRes(0) = SwitchToThread调用

// - 可选地在terminated^被设置或事件被信号触发时返回

// - 返回当前的GetTickCount64值

function SleepStep(var start: Int64; terminated: PBoolean = nil): Int64;

/// 计算最佳睡眠时间作为0/1/5/50然后120-250毫秒步长

// - 范围设计激进,以响应性为代价燃烧一些CPU

function SleepDelay(elapsed: PtrInt): PtrInt;

/// 计算最佳睡眠时间,类似于SleepStep,在0/1/5/50/120-250毫秒步长中

// - 范围设计激进,以响应性为代价燃烧一些CPU

// - start=0将用tix填充其值,start<0将用tix-50填充其值

// 以便SleepDelay()永远不会调用SleepHiRes(0)

function SleepStepTime(var start, tix: Int64; endtix: PInt64 = nil): PtrInt;

/// 类似于Windows的SwitchToThread API调用,真正实现跨平台

// - 在POSIX系统上调用fpnanosleep(10),或在Windows上调用同名API

procedure SwitchToThread;

{$ifdef OSWINDOWS} stdcall; {$endif}

/// 在循环中尝试LockedExc(),在自旋后调用SwitchToThread

procedure SpinExc(var Target: PtrUInt; NewValue, Comperand: PtrUInt);

/// 包装器,用于实现线程安全的T*ObjArray动态数组存储

function ObjArrayAdd(var aObjArray; aItem: TObject;

var aSafe: TLightLock; aCount: PInteger = nil): PtrInt; overload;

/// 包装器,用于实现线程安全的指针动态数组存储

function PtrArrayDelete(var aPtrArray; aItem: pointer; var aSafe: TLightLock;

aCount: PInteger = nil): PtrInt; overload;

/// 尝试杀死/取消一个线程

// - 在Windows上,调用TerminateThread() API

// - 在Linux/FPC下,调用异步的pthread_cancel() API

function RawKillThread(Thread: TThread): boolean;

type

/// 存储逻辑CPU核心的位掩码,由SetThreadMaskAffinity使用

// - 在Windows上为32/64位指针大小,在POSIX上为1024位

TCpuSet = {$ifdef OSWINDOWS} PtrUInt {$else} array[0..127] of byte {$endif};

var

/// 每个硬件CPU插槽托管的逻辑CPU核心的底层位掩码

// - 在进程启动时填充为CpuSocketsMask[0 .. CpuSockets - 1]范围

CpuSocketsMask: array of TCpuSet;

/// 用零填充CPU核心的位掩码

procedure ResetCpuSet(out CpuSet: TCpuSet);

{$ifdef HASINLINE} inline; {$endif}

/// 在CPU核心的位掩码中设置特定的位

function SetCpuSet(var CpuSet: TCpuSet; CpuIndex: cardinal): boolean;

/// 检索系统当前可用的CPU核心位掩码

// - 当前进程可能已被调整为仅使用核心的一个子集

// 例如,通过Linux上的"taskset -c"

// - 返回可访问的CPU核心数量 - 即GetBitsCount(CpuSet)或

// 如果函数失败则为0

function CurrentCpuSet(out CpuSet: TCpuSet): integer;

/// 尝试将给定线程分配给特定的逻辑CPU核心集

// - 在Windows上,调用SetThreadAffinityMask() API

// - 在Linux/FPC下,调用pthread_setaffinity_np() API

function SetThreadMaskAffinity(Thread: TThread; const Mask: TCpuSet): boolean;

/// 尝试将给定线程分配给特定的逻辑CPU核心

// - CpuIndex应在0 .. SystemInfo.dwNumberOfProcessors - 1范围内

function SetThreadCpuAffinity(Thread: TThread; CpuIndex: cardinal): boolean;

/// 尝试将给定线程分配给特定的硬件CPU插槽

// - SocketIndex应在0 .. CpuSockets - 1范围内,并将使用

// 在进程启动时检索的CpuSocketsMask[]信息

function SetThreadSocketAffinity(Thread: TThread; SocketIndex: cardinal): boolean;

/// 线程的底层命名

// - 在Windows上,将引发一个标准的“假”异常来通知线程名称

// - 在Linux/FPC下,调用pthread_setname_np() API,该API将名称截断为16个字符

procedure RawSetThreadName(ThreadID: TThreadID; const Name: RawUtf8);

/// 为当前线程命名,以便在IDE调试器中轻松识别

// - 可以通过CurrentThreadNameShort/GetCurrentThreadName检索

// - 只是SetThreadName(GetCurrentThreadId, ...)的包装器

procedure SetCurrentThreadName(const Format: RawUtf8; const Args: array of const); overload;

/// 为当前线程命名,以便在IDE调试器中轻松识别

// - 也可以通过CurrentThreadNameShort/GetCurrentThreadName检索

// - 只是SetThreadName(GetCurrentThreadId, ...)的包装器

procedure SetCurrentThreadName(const Name: RawUtf8); overload;

var

/// 为线程命名,以便在IDE调试器中轻松识别

// - 默认实现不执行任何操作,除非包含了mormot.core.log

// - 如果在调试应用程序时此功能出现问题,可以通过设置NOSETTHREADNAME条件来强制此函数不执行任何操作

// - 大多数无意义的模式(如'TSql')会被修剪以减少结果长度,这在POSIX截断到16个字符时很方便

// - 您稍后可以使用CurrentThreadNameShort检索名称

// - 此方法将注册TSynLog.LogThreadName(),因此调用它的线程也应该调用TSynLogFamily.OnThreadEnded/TSynLog.NotifyThreadEnded

SetThreadName: procedure(ThreadID: TThreadID; const Format: RawUtf8;

const Args: array of const);

/// 低级访问由SetThreadName()设置的线程名称

// - 由于threadvar不能包含托管字符串,因此它被定义为TShort31,

// 因此限制为31个字符,这足够了,因为POSIX截断到16个字符,并且SetThreadName会修剪无意义的模式

function CurrentThreadNameShort: PShortString;

/// 检索由SetThreadName()设置的线程名称

// - 如果可能,直接调用CurrentThreadNameShort函数会稍微快一些

// - 将返回CurrentThreadNameShort^ threadvar的31个字符值

function GetCurrentThreadName: RawUtf8;

/// 返回线程ID和线程名称作为ShortString

// - 返回例如'Thread 0001abcd [shortthreadname]'

// - 用于在记录日志或引发异常时方便使用

function GetCurrentThreadInfo: ShortString;

/// 进入一个进程范围的巨型锁,用于线程安全的共享进程

// - 应受如下保护:

// ! GlobalLock;

// ! try

// ! .... 执行尽可能短的线程安全操作

// ! finally

// ! GlobalUnLock;

// ! end;

// - 最好不要使用这种巨型锁,而应使用专用的临界区/TSynLocker或TRWLock实例 - 这些函数仅为了方便,用于非时间关键型进程(例如,外部库的单例初始化,或在任何情况下都将使用它的RegisterGlobalShutdownRelease()之前)

procedure GlobalLock;

/// 释放线程安全的共享进程的巨型锁

procedure GlobalUnLock;

/// 框架将在此处注册一些实例以便最终释放

// - 在此根单元中比在每个finalization部分中更好

// - 其使用受到GlobalLock的保护

function RegisterGlobalShutdownRelease(Instance: TObject;

SearchExisting: boolean = false): pointer;

这段代码定义了一系列与线程、CPU核心和事件相关的类型和函数。它涵盖了跨平台的线程管理、CPU亲和性设置、线程命名等功能。这些功能在多线程应用程序中非常有用,尤其是在需要精细控制线程行为和优化性能的场景中。



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