信号量

第十九章 信号量（第二部分） 一、信号量控制块 每一个信号量都有自己的信号量控制块，信号量控制块中包含了信号量的所有信息， 1 struct rt_semaphore { 2 struct rt_ipc_object parent ; /**< 继承自 ipc_object 类*/ 3 4 rt_uint16_t value ; /**< 信号量的值，最大为 65535 */ 5 } ; 6 typedef struct rt_semaphore * rt_sem_t ; * * rt_semaphore 对象从 rt_ipc_object 中派生，由 IPC 容器管理。 * * 二、常用信号量函数 信息 二值信号量的最大计数值为 1，并且都是使用 RT-Thread 的同一个释放与获取函数，所以在将信号量当二值信号量使用的时候要注意：用完信号量及时释放，并且不要调用多次信号量释放函数。 1、 信号量创建函数 rt_sem_create() 1 rt_sem_t rt_sem_create ( const char *name, ( 1 ) **信号量名称。 ** 2 rt_uint32_t value, ( 2 ) **可用信号量初始值。 ** 3 rt_uint8_t flag ) ( 3 ) **信号量标志。** 4 { 5 rt_sem_t sem ; 6 7 RT

并发（concurrency）：某段时间内，多个任务被CPU交替处理。 并行（parallelism）：CPU同时处理多个任务。 并发打破和程序的封闭性，具有以下挑战： 1、并发程序之间有相互制约（对资源的争抢和彼此的依赖）的关系。 2、并发线程执行过程不连贯、断断续续，需要保存和切换现场。 3、设计合理的并发数，充分并合理利用CPU的执行能力才能真正发挥并发的优势。 线程数量并不是越多越好，要和相应的CPU资源匹配，合适的线程数才能充分利用计算资源。 线程的五个状态：NEW新建状态、RUNNABLE就绪状态、RUNNING运行状态、BLOCKED阻塞状态、DEAD终止状态。 线程被创建且未启动时的状态为NEW；线程调用start()方法之后进入就绪状态为RUNNABLE；线程被分配CPU时间片，开始执行run()方法，线程进入执行状态RUNNING；线程由于某些原因会进入阻塞状态BLOCKED；线程执行完毕，退出run()方法或异常退出即进入终止态DEAD。 有三类原因会让RUNNING中的线程变成BLOCKED：等待阻塞（调用wait方法）、主动阻塞（通过sleep、join主动让出CPU执行权）、同步阻塞（需要等待其他线程释放锁，I/O阻塞、同步块阻塞、锁阻塞） 线程从BLOCKED状态通过“苏醒（sleep时间到了）”、“被唤醒（notify）”、“获得锁

linux进程间通信（IPC）有几种方式，下面将将简单的简述一下： 　　一。管道（pipe） 　　管道是Linux支持的最初IPC方式，管道可分为无名管道，有名管道等。 　　（一）无名管道，它具有几个特点： 　　1） 管道是半双工的，只能支持数据的单向流动；两进程间需要通信时需要建立起两个管道； 　　2） 无名管道使用pipe（）函数创建，只能用于父子进程或者兄弟进程之间； 　　3） 管道对于通信的两端进程而言，实质上是一种独立的文件，只存在于内存中； 　　4） 数据的读写操作：一个进程向管道中写数据，所写的数据添加在管道缓冲区的尾部；另一个进程在管道中缓冲区的头部读数据。 　　（二）有名管道 　　有名管道也是半双工的，不过它允许没有亲缘关系的进程间进行通信。具体点说就是，有名管道提供了一个路径名与之进行关联，以FIFO（先进先出）的形式存在于文件系统中。这样即使是不相干的进程也可以通过FIFO相互通信，只要他们能访问已经提供的路径。 　　值得注意的是，只有在管道有读端时，往管道中写数据才有意义。否则，向管道写数据的进程会接收到内核发出来的SIGPIPE信号；应用程序可以自定义该信号处理函数，或者直接忽略该信号。 　　二。信号量（semophore） 　　信号量是一种计数器，可以控制进程间多个线程或者多个进程对资源的同步访问，它常实现为一种锁机制。实质上，信号量是一个被保护的变量

C#多线程编程 一、使用线程的理由 1、可以使用线程将代码同其他代码隔离，提高应用程序的可靠性。 2、可以使用线程来简化编码。 3、可以使用线程来实现并发执行。 二、基本知识 1、进程与线程：进程作为操作系统执行程序的基本单位，拥有应用程序的资源，进程包含线程，进程的资源被线程共享，线程不拥有资源。 2、前台线程和后台线程：通过Thread类新建线程默认为前台线程。当所有前台线程关闭时，所有的后台线程也会被直接终止，不会抛出异常。 3、挂起（Suspend）和唤醒（Resume）：由于线程的执行顺序和程序的执行情况不可预知，所以使用挂起和唤醒容易发生死锁的情况，在实际应用中应该尽量少用。 4、阻塞线程：Join，阻塞调用线程，直到该线程终止。 5、终止线程：Abort：抛出 ThreadAbortException 异常让线程终止，终止后的线程不可唤醒。Interrupt：抛出 ThreadInterruptException 异常让线程终止，通过捕获异常可以继续执行。 6、线程优先级：AboveNormal BelowNormal Highest Lowest Normal，默认为Normal。 三、线程的使用 线程函数通过委托传递，可以不带参数，也可以带参数（只能有一个参数），可以用一个类或结构体封装参数。 namespace Test { class Program {

本文将为你介绍内核同步算法中的自旋锁和信号量。在这之前，先了解一些概念。 执行线程：thread of execution，指任何正在执行的代码实例，可能是一个正在内核线程，一个中断处理程序等。有时候会将执行线程简称为线程。 临界区：critical region，即访问和操作共享数据的代码段。 多个执行线程并发访问同一资源通常是不安全的，通常使用自旋锁和信号量来实现对临界区互斥的访问。 自旋锁 自旋锁(spin lock)是一个对临界资源进行互斥访问的典型手段。自旋锁至多只能被一个执行线程持有。当一个执行线程想要获得一个已被使用的自旋锁时，该线程就会一直进行忙等待直至该锁被释放，就如同“自旋”所表达的意思那样：在原地打转。 我们也可以这么理解自旋锁：它如同一把门锁，而临界区就如同门后面的房间。当一个线程A进入房间后，它会关闭房门，使得其他线程不得进入。此时如果其他某个进程B需要进入房间，那么只能在门外“打转”。当A进程打开们后，进程B才能进入房间。 自旋锁的使用 1.定义初始化自旋锁 使用下面的语句就可以先定一个自旋锁变量，再对其进行初始化： 1 spinlock_t lock; 2 spin_lock_init(&lock); 也可以这样初始化一个自旋锁： 1 spinlock_t lock=SPIN_LOCK_UNLOCKED; 2.获得自旋锁 1 void spin

一 原子操作 指令以原子的方式执行——执行过程不被打断。 1 原子整数操作 原子操作函数接收的操作数类型——atomic_t //定义 atomic_t v;//初始化 atomic_t u = ATOMIC_INIT(0); //操作 atomic_set(&v,4); // v = 4 atomic_add(2,&v); // v = v + 2 = 6 atomic_inc(&v); // v = v + 1 = 7 //实现原子操作函数实现 static inline void atomic_add(int i, atomic_t *v) { unsigned long tmp; int result; __asm__ __volatile__("@ atomic_add\n" 　　　　"1: ldrex %0, [%3]\n" 　　　　" add %0, %0, %4\n" 　　　　" strex %1, %0, [%3]\n" 　　　　" teq %1, #0\n" 　　　　" bne 1b" 　　: "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter) 　　: "r" (&v->counter), "Ir" (i) 　　: "cc"); } 2 原子位操作 //定义 unsigned long word = 0; //操作

1. iOS中的互斥锁 在编程中，引入对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性。每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问对象。 1.1 @synchronized (self) - (void)lock1 { @synchronized (self) { // 加锁操作 }} 1.2 NSLock - (void)lock2 { NSLock *xwlock = [[NSLock alloc] init]; XWLogBlock logBlock = ^ (NSArray *array) { [xwlock lock]; for (id obj in array) { NSLog(@"%@",obj); } [xwlock unlock]; }; dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ NSArray *array = @[@1,@2,@3]; logBlock(array); });} 1.3 pthread pthread除了创建互斥锁，还可以创建递归锁、读写锁、once等锁 __block pthread_mutex_t mutex; pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

我们可以在计算机上运行各种计算机软件程序。每一个运行的程序可能包括多个独立运行的线程（Thread）。 线程（Thread）是一份独立运行的程序，有自己专用的运行栈。线程有可能和其他线程共享一些资源，比如，内存，文件，数据库等。 当多个线程同时读写同一份共享资源的时候，可能会引起冲突。这时候，我们需要引入线程“同步”机制，即各位线程之间要有个先来后到，不能一窝蜂挤上去抢作一团。 同步这个词是从英文synchronize（使同时发生）翻译过来的。我也不明白为什么要用这个很容易引起误解的词。既然大家都这么用，咱们也就只好这么将就。 线程同步的真实意思和字面意思恰好相反。线程同步的真实意思，其实是“排队”：几个线程之间要排队，一个一个对共享资源进行操作，而不是同时进行操作。 因此，关于线程同步，需要牢牢记住的第一点是：线程同步就是线程排队。同步就是排队。线程同步的目的就是避免线程“同步”执行。这可真是个无聊的绕口令。 关于线程同步，需要牢牢记住的第二点是 “共享”这两个字。只有共享资源的读写访问才需要同步。如果不是共享资源，那么就根本没有同步的必要。 关于线程同步，需要牢牢记住的第三点是，只有“变量”才需要同步访问。如果共享的资源是固定不变的，那么就相当于“常量”，线程同时读取常量也不需要同步。至少一个线程修改共享资源，这样的情况下，线程之间就需要同步。 关于线程同步

首先认识一个类QSemaphore QSemaphore 他提供了一个通用的计数信号量，信号量是互斥量的泛化。虽然互斥锁只能被锁定一次，但是可以获得一个信号量多次。信号量通常用于保护一定数量的相同资源。信号量支持两个基本操作，acquire()和release(): acquire(n) 获取n个资源。如果没有那么多可用资源，调用将阻塞; release(n)释放n个资源。 实现方式： #include "widget.h" #include "ui_widget.h" #include <QSemaphore> #include <QQueue> QSemaphore freeBytes(100); //初始化缓冲区大小 缓冲器的未用量 QSemaphore usedBytes(0); //缓冲区的已用量 QQueue<QString> timeQueue; //缓冲区 Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) { ui->setupUi(this); timer = new QTimer(this); connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(Write())); timer->start(1000); star(); } Widget::

1,信号量定义 关键字：共享资源，Ｐ，Ｖ操作 信号量是一个特殊的变量，程序对其访问都是原子操作，且只允许对它进行等待（即P(信号变量))和发送（即V(信号变量))信息操作 P(sv)：如果sv的值大于零，就给它减1；如果它的值为零，就挂起该进程的执行 V(sv)：如果有其他进程因等待sv而被挂起，就让它恢复运行，如果没有进程因等待sv而挂起，就给它加1. 创建一个新信号量或取得一个已有信号量 int semget ( key_t key, int num_sems, int sem_flags); 第一个参数key是整数值（唯一非零），不相关的进程可以通过它访问一个信号量，它代表程序可能要使用的某个资源，程序对所有信号量的访问都是间接的，程序先通过调用semget函数并提供一个键，再由系统生成一个相应的信号标识符（semget函数的返回值），只有semget函数才直接使用信号量键，所有其他的信号量函数使用由semget函数返回的信号量标识符。如果多个程序使用相同的key值，key将负责协调工作。 第二个参数num_sems指定需要的信号量数目，它的值几乎总是1。 第三个参数sem_flags是一组标志，当想要当信号量不存在时创建一个新的信号量，可以和值IPC_CREAT做按位或操作。设置了IPC_CREAT标志后，即使给出的键是一个已有信号量的键，也不会产生错误。而IPC