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信號標

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信號標(英语:Semaphore)又稱為號誌旗语,是一个同步对象,用于保持在0至指定最大值之间的一个计数值。当线程完成一次对该semaphore对象等待(wait)时,该计数值减一;当线程完成一次对semaphore对象释放时,计数值加一。当计数值为0,则线程等待该semaphore对象不再能成功直至该semaphore对象变成signaled状态。semaphore对象的计数值大于0,为signaled状态;计数值等于0,为nonsignaled状态.

semaphore对象适用于控制一个仅支持有限个用户的共享资源。是一種不需要使用忙碌等待(busy waiting)的一種方法。

信号量的概念是由荷兰计算机科学家艾兹格·迪杰斯特拉Edsger W. Dijkstra)发明的,广泛的应用于不同的操作系统中。在系統中,給予每一個行程一個信号量,代表每個行程目前的狀態,未得到控制權的行程會在特定地方被強迫停下來,等待可以繼續進行的訊號到來。如果信號量是一個任意的整數,通常被稱為計數訊號量(Counting semaphore),或一般訊號量(general semaphore);如果信號量只有二進位的0或1,稱為二進位訊號量(binary semaphore)。在linux系中,二進位訊號量(binary semaphore)又稱Mutex

語法[编辑]

計數訊號量具備兩種操作動作,之前稱為 V(又稱signal())與 P(wait())。 V操作會增加信號標 S的數值,P操作會減少它。

運作方式:

  1. 初始化,給與它一個非負數的整數值。
  2. 執行 P(wait()),信號標S的值將被減少。企圖進入臨界區段的行程,需要先執行 P(wait())。當信號標S減為負值時,行程會被擋住,不能繼續;當信號標S不為負值時,行程可以獲准進入臨界區段。
  3. 執行 V(又稱signal()),信號標S的值會被增加。結束離開臨界區段的行程,將會執行 V(又稱signal())。當信號標S不為負值時,先前被擋住的其他行程,將可獲准進入臨界區段

Windows API提供的semphore[编辑]

线程使用CreateSemaphore或CreateSemaphoreEx函数创建一个semaphore对象[1]。此时可以指定semaphore的当前计数值与计数值上限;也可指定semaphore对象的名字。其他进程中的线程可以指出已存在的semaphore对象的名字通过调用OpenSemaphore函数打开它。

如果多个线程在等待一个semaphore对象,不保证按照先进先出(FIFO)顺序调度这些等待线程。外部事件,如内核模式的异步过程调用可改变等待顺序。

在semaphore对象为signaled状态时,等待函数返回会把该semaphore对象计数值减1。函数ReleaseSemaphore把semaphore对象的计数值增加指定的值。任何线程,哪怕它没有等待完成过该semaphore对象,也可以使用ReleaseSemaphore来增加semaphore对象的计数。

一个线程多次等待同一个semaphore对象,每次等待操作完成都会降低semaphore对象计数值(直至计数值为0时该线程阻塞)。然而,通过multiple-object等待函数使用一个数组包含着同一个semaphore对象的多个句柄,不能实现对这个semaphore对象计数值的多次下降。

用完semaphore对象后,调用CloseHandle函数关闭它。semaphore对象的最后一个句柄被关闭后,操作系统会摧毁它。关闭semaphore并不影响它的计数值。因此,关闭semaphore前或者进程终止前,要确保已经正确调用过ReleaseSemaphore。否则,挂起等待该semaphore对象的线程会永久阻塞或超时返回。

参见[编辑]

外部連結[编辑]