大家好,我叫徐锦桐,个人博客地址为www.xujintong.com。平时记录一下学习计算机过程中获取的知识,还有日常折腾的经验,欢迎大家来访。
信号量(semaphores)一个多进程共享的非负整型全局变量。信号量常用于多进程的进程同步。
信号量(semaphores)是一个简单的多进程共享的非负整型全局变量。
信号量简称为s,它除了初始化外只能通过两个标准原子(原子:一个进程修改信号量时,信号量不可被其他进程修改)操作:wait() 和 signal() 来访问。
wait()操作(也称 P 操作,荷兰语proberen,测试的意思),测试是否有其他进程使用该资源。\
Talk is cheap.Show you the code.。
wait(semaphores S) {
while(S <=0)
;// no operator
S--;
}
那个while
循环里面只有一个;
,表示不进行任何操作。在这个循环里,该进程被挂起,不能访问临界资源或共享资源。
引用CSAPP中的话。
如果 s 是非零的,那么 P 将 s-1,并且立即返回。如果 s 为零,那么就挂起这个进程,直到 s 变为非零,而一个 V 操作会重启这个线程。在重启之后,P 操作将 s 减1并将控制返回给调用者。
signal()操作(也称 V 操作,荷兰语verhogen,增加的意思)。
Show you the code.
V(semaphores S) {
S++;
}
二元信号量(binary semaphore)只有两个值(0或1),初始的二元信号量为1。
s == 0
表示共享资源正在被占用,其他进程挂起等待。
s == 1
表示共享资源空闲,可以被进程使用。
P操作在二元信号量中也叫上锁,V操作在二元信号量中也叫解锁。通常会在一段代码前上锁,然后运行完这段代码解锁。比如下面这段代码。
void gdt_free_sel(int sel) {
mutex_lock(&mutex);
gdt_table[sel/sizeof(segment_desc_t)].attr = 0;
mutex_unlock(&mutex);
}
当然,在互斥锁在实际中的使用并不是像上面那样只是增加计数,真正的应用还涉及到添加到等待队列等等。
给个互斥锁的例子。
/**
* 申请锁
*/
void mutex_lock (mutex_t * mutex) {
irq_state_t state = irq_enter_protection();
task_t * curr = task_current();
if (mutex->locked_count == 0) {
// 没有任务占用,占用之
mutex->locked_count++;
mutex->owner = curr;
} else if (mutex->owner == curr) {
// 已经为当前任务所有,只增加计数
mutex->locked_count++;
} else {
// 有其它任务占用,则进入队列等待
task_set_block(curr);
list_insert_last(&mutex->wait_list, &curr->wait_node);
task_dispatch();
}
irq_leave_protection(state);
}
计数信号量(Counting Semaphore)的信号量值的范围取决于共享资源分的实例个数。
如图,共享资源有两个实例,sem的值就是当前空闲的实例。当前进程A占用了实例一,进程B占用了实例二,所以sem=0进程C就挂起等待。