Разработка многопоточных приложений на Delphi: использование мьютексов для синхронизации с WinUSB драйвером

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

Многопоточность является ключевым аспектом разработки современных приложений, особенно тех, которые взаимодействуют с внешними устройствами, такими как USB. Вопрос, поставленный пользователем, касается необходимости использования мьютексов для синхронизации вызовов методов WinUSB_ReadPipe и WinUSB_WritePipe в многопоточной среде.

Проблема

Разработчик столкнулся с проблемой синхронизации вызовов методов WinUSB_ReadPipe и WinUSB_WritePipe в разных потоках. В частности, основной поток программы использует WinUSB_WritePipe для отправки команд устройству, в то время как отдельный поток читает данные с устройства с использованием WinUSB_ReadPipe. Для асинхронного чтения данных используется структура OVERLAPPED и функция WaitForMultipleObjects. Вопрос состоит в том, нужно ли использовать мьютексы для защиты вызовов этих методов, чтобы обеспечить последовательный доступ из разных потоков.

Старый способ

Изначально разработчик не использовал мьютексы для синхронизации вызовов методов WinUSB_ReadPipe и WinUSB_WritePipe.

Новый способ

В новом подходе разработчик добавил в класс TMyThread методы Lock и Unlock для работы с мьютексом, а также обернул вызовы WinUSB_ReadPipe и WinUSB_GetOverlappedResult в блокировки. В основном потоке также добавлены блокировки перед вызовом WinUSB_WritePipe.

type TMyThread = TThread
   protected
      procedure Execute; override;
   public
      procedure Lock;
      procedure Unlock;
      constructor Create(ASuspended: boolean); override;
      destructor  Destroy; override;
end;

constructor TMyThread.Create(ASuspended: boolean);
begin
  hMtx := CreateMutex(nil, false, nil);
end;

destructor  TMyThread.Destroy(ASuspended: boolean);
begin
  CloseHandle(hMtx);
  inherited Destroy(ASuspended);
end;

procedure TMyThread.Lock;
begin
  WaitForSingleObject(hMtx, 10000);
end;

procedure TMyThread.Unlock;
begin
  ReleaseMutex(hMtx);
end;

procedure TMyThread.Execute;
begin
  while not Terminated do
  begin
     Lock;
     WinUsb_ReadPipe(Pipe, Amount, Overlapped)
     Unlock;
     // Остальной код...
  end;
end;

procedure MainThread;
begin
  Lock; // Используем тот же мьютекс, что и в TMYThread
  WinUSB_WritePipe(Pipe, Amount, Data, ...)
  Unlock; // Освобождаем мьютекс
end;

Подтвержденный ответ

Исследование документации по WinUSB приводит к выводу, что одновременные вызовы методов для одного и того же USB-устройства не поддерживаются. Это означает, что для чтения из одного и того же канала может потребоваться синхронизация, но для разных каналов это может не быть проблемой.

Альтернативный ответ

В комментариях упоминается, что для GUI-операций, вызываемых из потоков, не являющихся основным, необходимо использовать синхронизацию. Предпочтительнее использовать критическую секцию вместо мьютекса, так как она более легковесная. Также отмечается, что устройство может не требовать последовательной обработки чтения и записи, и решение зависит от конкретных требований приложения.

Выводы

Использование мьютексов для синхронизации вызовов методов WinUSB_ReadPipe и WinUSB_WritePipe в многопоточной среде может быть необходимым для обеспечения корректной работы приложения, особенно если эти вызовы касаются одного и того же канала устройства. Разработчику следует тщательно изучить спецификации устройства и требования к синхронизации, а также рекомендации по использованию WinUSB, чтобы принять обоснованное решение.

Рекомендации

• Изучить документацию по WinUSB для понимания ограничений и рекомендаций.
• Определить, требуется ли синхронизация для конкретного устройства и приложения.
• Использовать критическую секцию вместо мьютекса для более легковесной синхронизации.
• Протестировать приложение на предмет отсутствия гонок и других многопоточных проблем.

Эта статья предоставляет обзор проблемы многопоточной синхронизации при работе с WinUSB драйвером и предлагает рекомендации по решению возникших вопросов.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Разработчик использует многопоточность для взаимодействия с USB-устройством через WinUSB драйвер и рассматривает необходимость использования мьютексов для синхронизации операций чтения и записи.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Потоки ::