临界

低转化条件

临界是指由某一种状态或物理量转变为另一种状态或物理量的最低转化条件；或者由一种状态或物理量转变为另一种状态或物理量。

概念

词目：临界

基本解释：

[critical] 由某一种状态或物理量转变为另一种状态或物理量的最低转化条件。

①每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。

②通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体，把在临界温度以下的气态物质叫做汽体。

导体由普通状态向超导态转变时的温度称为为超导体的转变温度，或临界温度，用Tc 表示。

生态学释义：在生态学中指生物进行正常生命活动（生长、发育和生殖等）所需的环境温度的上限或下限。

相关含义

压力

critical pressure

物质处于临界状态时的压力（压强）。就是在临界温度时使气体液化所需要的最小压力。也就是液体在临界温度时的饱和蒸气压。

各种物质的临界压力（压强）不同，如氧是4.87兆帕（49.7公斤力/厘米2），氨是11兆帕（112.2公斤力/厘米2），氯是7.46兆帕（76.1公斤力/厘米2）等。

区

不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（Critical Section）（临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源）。每次只准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入。

多个进程中涉及到同一个临界资源的临界区称为相关临界区。

程序调度法则

进程进入临界区的调度原则是：

1、如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。

2、任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。

3、进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。

4、如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。

线程同步问题　如果有多个线程试图同时访问临界区，那么在有一个线程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后，其他线程可以继续抢占，并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。

临界区在使用时以CRITICAL_SECTION结构对象保护共享资源，并分别用（EnterCriticalSection）和（LeaveCriticalSection）函数去标识和释放一个临界区。所用到的CRITICAL_SECTION结构对象必须经过（InitializeCriticalSection）的初始化后才能使用，而且必须确保所有线程中的任何试图访问此共享资源的代码都处在此临界区的保护之下。否则临界区将不会起到应有的作用，共享资源依然有被破坏的可能。

下面通过一段代码展示了临界区在保护多线程访问的共享资源中的作用。通过两个线程来分别对全局变量g_cArray[10]进行写入操作，用临界区结构对象g_cs来保持线程的同步，并在开启线程前对其进行初始化。为了使实验效果更加明显，体现出临界区的作用，在线程函数对共享资源g_cArray[10]的写入时，以（Sleep）函数延迟1毫秒，使其他线程同其抢占CPU的可能性增大。如果不使用临界区对其进行保护，则共享资源数据将被破坏（参见图1（a）所示计算结果），而使用临界区对线程保持同步后则可以得到正确的结果（参见图1（b）所示计算结果）。

代码实现清单附下：

// 临界区结构对象

CRITICAL_SECTION g_cs;

// 共享资源

char g_cArray[10];

UINT ThreadProc10(LPVOID pParam)

{

// 进入临界区

EnterCriticalSection(&g_cs);

// 对共享资源进行写入操作

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

g_cArray[i] = a;

Sleep(1);

}

// 离开临界区

LeaveCriticalSection(&g_cs);

return 0;

}

UINT ThreadProc11(LPVOID pParam)

{

// 进入临界区

EnterCriticalSection(&g_cs);

// 对共享资源进行写入操作

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

g_cArray[10 - i - 1] = b;

Sleep(1);

}

// 离开临界区

LeaveCriticalSection(&g_cs);

return 0;

}

……

void CSample08View::OnCriticalSection()

{

// 初始化临界区

InitializeCriticalSection(&g_cs);

// 启动线程

AfxBeginThread(ThreadProc10, NULL);

AfxBeginThread(ThreadProc11, NULL);

// 等待计算完毕

Sleep(300);

// 报告计算结果

CString sResult = CString(g_cArray);

AfxMessageBox(sResult);

}

其他问题：在使用临界区时，一般不允许其运行时间过长，只要进入临界区的线程还没有离开，其他所有试图进入此临界区的线程都会被挂起而进入到等待状态，并会在一定程度上影响程序的运行性能。尤其需要注意的是不要将等待用户输入或是其他一些外界干预的操作包含到临界区。如果进入了临界区却一直没有释放，同样也会引起其他线程的长时间等待。换句话说，在执行了（EnterCriticalSection）语句进入临界区后无论发生什么，必须确保与之匹配的（LeaveCriticalSection）都能够被执行到。可以通过添加结构化异常处理代码来确保（LeaveCriticalSection）语句的执行。虽然临界区同步速度很快，但却只能用来同步本进程内的线程，而不可用来同步多个进程中的线程。

温度

中文名称：临界温度

英文名称：critical temperature

定义：临界点的温度。水的临界温度为374.15℃。

应用学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）

临界温度，使物质由气相变为液相的最高温度叫临界温度。每种物质都有一个特定的温度，另外有生态学的临界温度的释义。

物理学释义：

简单定义：液体能维持液相的最高温度叫临界温度。

定义解释

①物质处于临界状态时的温度。

②物质以液态形式出现的最高温度。

③高于临界温度，无论加多大压力都不能使气体液化。在临界温度时，使气体液化所必须的最低压力叫临界压力。

④临界温度越低，越难液化。

说明

①每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。降温加压，是使气体液化的条件。但只加压，不一定能使气体液化，应视当时气体是否在临界温度以下。因此要使物质液化；首先要设法达到它自身的临界温度。水蒸汽的临界温度为647.3开尔文（k），远比常温度要高，因此，平常水蒸汽极易冷却成水，有些物质如氨、二氧化碳等，它们的临界温度高于或接近室温，对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很低，其中氦气的临界温度为一268℃。要使这些气体液化，必须相应的要有一定的低温技术，以使能达到它们各自的临界温度，然后再用增大压强的方法使它液化。

②通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体，把在临界温度以下的气态物质叫做汽体。

导体由普通状态向超导态转变时的温度称为为超导体的转变温度，或临界温度，用Tc 表示。

生态学释义：在生态学中指生物进行正常生命活动（生长、发育和生殖等）所需的环境温度的上限或下限。生物的一切生命活动都是在一定的环境温度中进行的。一般说来，植物生长发育所要求的温度条件在0～50℃范围内;变温动物在 6～36℃；恒温动物由于自身有调节体温的能力，对环境温度的适应范围广些。环境温度若超出生物所要求的范围，生物的生命活动就会出现停滞；温度过高或过低会导致生物体死亡。依据生物对温度的反应，可将温度划分为几个温区（表1）。

火电概念

火电厂超临界机组和超超临界机组指的是锅炉内工质的压力。锅炉内的工质都是水，水的临界压力是:22.115MPa,临界温度是374.15℃ ；在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31 MPa被称为超超临界。在工程上，也常常将26MPa以上的称为超超临界。

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