信号量

生产者信号量producer(100); 消费者信号量consumer(0); 生产者是盛饭的，A桌子上有100个空碗就相当于有100个信号量。获得一个信号量相当于别人从桌子拿起一个碗递给他，他盛了1碗饭。A桌子总的碗数减1（A.acquire())A--。B桌子上有1碗可以吃（B.release()）B++。 消费者是吃饭的，B桌子多少碗可以吃的饭就是多少个信号量，一开始B桌子上没有饭，所以他一开始的信号量为0。获得一个信号量相当于吃了1碗饭（B.acquire())B--。吃完空碗放到A桌(A.release()）A++。A多了一个可以用来盛饭的碗。 来源： https://www.cnblogs.com/xpylovely/p/11546413.html

目录 第十五章、Python多线程之信号量和GIL 1. 信号量(Semaphore) 2. GIL 说明： 第十五章、Python多线程之信号量和GIL 1. 信号量(Semaphore) 信号量用来控制线程并发数的，Semaphore管理一个内置的计数 器，每当调用acquire()时-1，调用release()时+1。计数器不能小于0，当计数器为 0时，acquire()将阻塞线程至同步锁定状态，直到其他线程调用release()。其实就是控制最多几个线程可以操作同享资源。 import threading import time semaphore = threading.Semaphore(5) def func(): if semaphore.acquire(): print (threading.currentThread().getName() + '获取共享资源') time.sleep(2) semaphore.release() for i in range(10) t1 = threading.Thread(target=func) t1.start() -------------------------------------------------- Thread-1获取共享资源 Thread-2获取共享资源 Thread-3获取共享资源 Thread

信号量Semaphore 同进程的一样 Semaphore管理一个内置的计数器， 每当调用acquire()时内置计数器-1； 调用release() 时内置计数器+1； 计数器不能小于0；当计数器为0时，acquire()将阻塞线程直到其他线程调用release()。 from threading import Thread,currentThread,Semaphore import time def task(): sm.acquire() print(f'{currentThread().name}在执行') time.sleep(3) sm.release() sm=Semaphore(5) for i in range(15): t=Thread(target=task) t.start() 来源： https://www.cnblogs.com/aden668/p/11542639.html

目录 1. System V IPC 概述 IPC键和ftok函数 ipc_perm结构 创建与打开IPC对象 ipcs和ipcrm命令 2. System V信号量 计数信号量集 semget semop semctl 3. 测试程序 代码实现 semcreate.c semrmid.c semsetvalues.c semgetvalues.c semops.c 运行测试 1. System V IPC 概述 以下三种类型的IPC合称为System V IPC： System V信号量 System V消息队列 System V共享内存 System V IPC在访问它们的函数和内核为它们维护的信息上有一些类似点，主要包括： IPC键和ftok函数 ipc_perm结构 创建或打开时指定的用户访问权限 ipcs和ipcrm命令 下表汇总了所有System V IPC函数。 信号量 消息队列 共享内存 头文件 sys/sem.h sys/msg.h sys/shm.h 创建或打开IPC的函数 semget msgget shmget 控制IPC操作的函数 semctl msgctl shmctl IPC操作函数 semop msgsnd msgrcv shmat shmdt IPC键和ftok函数 三种类型的System V IPC都使用IPC键作为它们的标识

Linux进程间通信IPC 1. 套接字socket：用于不同机器之间的进程间通信。 2. 信号(signal)：信号用于通知接受进程有某种事件发生，除了用于进程间通信外，进程还可以发送信号给进程本身。 3. 管道(pipe):半双工，父子进程间单向传输。 4. 有名管道FIFO(mkfifo):半双工，可在无亲缘关系进程间传输。 5. 流管道(popen/pclose):可双向传输。 6. 文件锁：flock。 7. 内存文件映射(mmap) 8. 共享内存：使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。 9. 信号量(semaphore)：主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。 10. 消息队列：消息队列是消息的链接表，有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。 消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。 System V IPC与Posix IPC 1. System V IPC： 共享内存：shmget/shmat/shmdt/shmctl 信号量： semget/semctl/semop 消息队列：msgget/msgctl/msgrcv/msgsnd 2. Posix IPC: 共享内存：shm_open/shm_unlink/ftruncate/fstat 信号量：

●多进程和多线程的区别 进程它是具有独立地址空间的，优点就是隔离度好,稳定，因为它是操作系统管理的，进程和进程之间是逻辑隔离的，只要操作系统不出问题的话，一个进程的错误一般不会影响到其它进程，缺点就是信息资源共享麻烦。而线程只是进程启动的执行单元，它是共享进程资源的，创建销毁、切换简单，速度很快，占用内存少，CPU利用率高。但是需要程序员管控的东西也比较多，相互影响出问题的机率较大，一个线程挂掉将导致整个进程挂掉，所以从程序员的角度来讲，我们只能看到某种代码是线程安全的，而没有说进程安全的。 ●在进程和线程上，应该怎么选择 我们平时在写代码的时候一般使用线程会比较多，像需要频繁创建销毁的，要处理大量运算、数据，又要能很好的显示界面和及时响应消息的优先选择多线程，因为像这些运算会消耗大量的CPU，常见的有算法处理和图像处理。还有一些操作允许并发而且有可能阻塞的, 也推荐使用多线程. 例如SOCKET, 磁盘操作等等。进程一般来说更稳定，而且它是内存隔离的，单个进程的异常不会导致整个应用的崩溃，方便调试，像很多服务器默认是使用进程模式的。 ●线程之间是如何通信的 一个是使用全局变量进行通信，还有就是可以使用自定义的消息机制传递信息。其实因为各个线程之间它是共享进程的资源的，所以它没有像进程通信中的用于数据交换的通信方式，它通信的主要目的是用于线程同步

操作系统 1 操作系统概述 操作系统的四个特性 操作系统的五大功能 2 进程 进程的定义 进程的状态 进程的特性 进程的同步、互斥和通信 a 竞争关系 和 进程互斥 b 协作关系 和 进程同步 c 进程通信 3 线程 线程的定义 线程的性质 线程通信 线程同步和互斥 线程机制的优点： 4 进程 VS. 线程 进程与线程之间的关系 进程与线程之间的区别 多进程与多线程之间的区别 5 处理机调度 用户态和核心态 处理机调度的层次 操作系统的常见进程调度算法 6 存储器管理 7 虚拟存储器 定义 特征 实现方法 页面置换算法(服务于分页请求系统) 常见面试题 1 操作系统概述   操作系统是管理和控制计算机系统中各种硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程的系统软件，是用户与计算机之间的接口。 操作系统的四个特性 并发 ：同一段时间内多个程序执行(注意区别并行和并发，前者是同一时刻的多个事件，后者是同一时间段内的多个事件)； 共享 ：系统中的资源可以被内存中多个并发执行的进线程共同使用； 虚拟 ：通过时分复用（如分时系统）以及空分复用（如虚拟内存）技术实现把一个物理实体虚拟为多个； 异步 ：系统中的进程是以走走停停的方式执行的，且以一种不可预知的速度推进。   操作系统最基本的特征是并发和共享，两者互为存在条件。 操作系统的五大功能 处理机管理 ：处理机分配都是以进程为单位

目录 1. 概述 定义 缓冲区 2. 典型模型 模型一 模型二 可选需求 3. 数据结构队列C语言实现 4. 代码实现——互斥锁 + 条件变量 5. 代码实现——互斥锁 + Posix有名信号量 6. 代码实现——互斥锁 + Posix无名信号量 7. 效率对比 结论 奇怪的问题 1. 概述 定义 生产者消费者问题是线程同步的经典问题，也称为有界缓冲区问题，问题描述大致如下： 生产者和消费者之间共享一个有界数据缓冲区 一个或多个生产者（线程或进程）向缓冲区放置数据 一个或多个消费者（线程或进程）从缓冲区取出数据 缓冲区 生产者消费者问题中的缓冲区，包括队列缓冲区和环形缓冲区，它们都按照先进先出的顺序处理数据，我们现在只考虑队列缓冲区： 队列缓冲区通常使用普通的队列数据结构 队列内部实现可以是链表或数组 缓冲区有两个极端状态：缓冲区空，缓冲区满。链表队列和数组队列缓冲区空的含义相同，都是队列中没有一个元素的情形，但两者缓冲区满的含义不同： 数组队列在初始化时就必须指定最大容量，缓冲区满的条件很清晰 链表队列没有最大容量的概念，需要人为指定 此外，Posix消息队列也可以作为队列缓冲区，Posix当以无优先级消息的方式使用时，也是按照先进先出的顺序进行处理的。 本文只讨论第一种数据结构队列缓冲区，基于Posix消息队列缓冲区的生产者消费者问题，会在后续Posix消息队列中单独讲解。 2

目录 1. Posix IPC 概述 IPC名字 创建与打开IPC 读写权限与创建标志 用户访问权限 IPC对象的持续性 2. 信号量概述 信号量定义及分类 信号量操作 信号量、互斥锁和条件变量的差异 3. Posix有名信号量 创建和打开 关闭和删除 等待和挂出 获取信号量的值 4. Posix无名信号量 5. Posix信号量限制 1. Posix IPC 概述 以下三种类型的IPC合称为Posix IPC： Posix信号量 Posix消息队列 Posix共享内存 Posix IPC在访问它们的函数和描述它们的信息上有一些类似点，主要包括： IPC名字 创建或打开时指定的读写权限、创建标志以及用户访问权限 下表汇总了所有Posix IPC函数。 信号量 消息队列 共享内存 头文件 semaphore.h mqueue.h sys/mman.h 创建、打开或删除IPC的函数 sem_open sem_close sem_unlink sem_init sem_destroy mq_open mq_close mq_unlink shm_open shm_unlink 控制IPC操作的函数 mq_getattr mq_setattr ftruncate fstat IPC操作函数 sem_wait sem_trywait sem_post sem_getvalue mq_send

测试模型 1.1 测试流程 图 1.1 运行流程 如图 1.1所示为测试代码运行流程，通过GPIO拉高到拉低的时间来判断定时器的精准度。 1.2 测试方法 1.2.1 测试模型 利用ZYNQ内部私有定时器，设置定时时间250μs并绑定中断。在中断服务程序中拉高GPIO，下一次进入中断服务程序时拉低GPIO并且发送二进制信号量。在应用程序中创建高优先级任务接收二进制信号量并且模拟负载，创建10个中优先级任务模拟负载，连接示波器测量时间。 1.2.2 测试干扰项 其他不同优先级的中断； 其他负载程序； 二进制信号量； 1.3 测试结果 程序运行时会产生如图 1.2所示波形。 图 1.2 正常波形 使用示波器抓波功能，如图 1.3图 1.4所示抓取电平拉低与拉高的时间间隔，经过12小时抓取小于242μs的的波形未出现，经过12小时抓取大于258μs的波形未出现。 图 1.3 抓取小于242μs波形 图 1.4 抓取大于258μs波形 测试结果可以看到误差范围在242μs到258μs之间，所以误差大小为±8μs。 误差分析 从程序运行流程来看，到达定时时间250μs后： ○1中断产生； ○2响应中断服务程序； ○3拉GPIO； (一) 如果到达250μs定时时间时，中断产生之前发生系统关中断，则中断无法响应；SylixOS最大关中断时间7μs；此时则可能产生误差； (二)