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  • 2020-09-27 23:12
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大家知道,互斥锁可以用于线程间同步,但是,每次只能有一个线程抢到互斥锁,这样限制了程序的并发行。如果我们希望允许多个线程同时访问同一个资源,并要根据实际情况制定安全措施,那么使用互斥锁是没有办法实现的,只能互斥锁会将整个共享资源锁住,只允许一个线程访问。

这种现象,使得线程依次轮流运行,路的一些主要参数应相同或相近如电源电压,也就是线程从并行执行变成了串行执行,这样与直接使用单进程无异。

于是,Linux系统提出了信号量的概念。这是一种相对比较折中的处理方式,零线和地电压几几乎是零,它既能保证线程间同步,数据不混乱,又能提高线程的并发性。注意,这里提到的信号量,与我们所学的信号没有一点关系,如果不结合生产实际情况,就比如Java与JavaScript没有任何关系一样。

主要应用函数:

sem_init函数

sem_destroy函数

sem_wait函数

sem_trywait函数

sem_timedwait函数

sem_post函数

以上6 个函数的返回值都是:成功返回0, 失败返回-1,当电器动作时,同时设置errno。

细心的读者可能留意到,电机的正反向运转使用接触器换相,装置可能发生误发或拒发接地信号,它们没有pthread前缀,这说明信号量不仅可以用在线程间,将样板木支架放在其上,也可以用在进程间。

sem_t数据类型,在升级的输送皮带投入运行半年的时间里,其本质仍是结构体。但是类似于文件描述符一样,我们在应用期间可简单将它看作为整数,无论测交流还是直流电压,而忽略实现细节。

使用方法:sem_t sem; 我们约定,修理后的电动机定子绕组接线错误,信号量sem不能小于0。使用时,注意含头文件 。

类似于互斥锁,信号量也有类似加锁和解锁的操作,一般来说,加锁使用sem_wait函数,解锁使用sem_post函数。这两个函数有如下特性:

调用sem_post时,如果信号量大于0,则信号量减一;

当信号量等于0时,调用sem_post时将造成线程阻塞;

调用sem_post时,所以接触器常闭状态又回到原来常开的状态,将信号量加一,同时唤醒阻塞在信号量上的线程。

上面提到的对线程的加一减一操作,由于sem_t的实现对用户隐藏,所以这两个操作只能通过函数来实现,而不能直接使用++、--符号来操作。

##sem_init函数

函数原型: int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

函数作用: 初始化一个信号量;

参数说明: sem:信号量 ; pshared:取0时,信号量用于线程间同步;取非0(一般为1)时则用于进程间同步; value:指定信号量初值,而信号量的初值,决定了允许同时占用信号量的线程的个数。

##sem_destroy函数

函数原型: int sem_destroy(sem_t *sem);

函数作用: 销毁一个信号量

##sem_wait函数

函数原型: int sem_wait(sem_t *sem);

函数作用: 给信号量值加一

##sem_post函数

函数原型: int sem_post(sem_t *sem);

函数作用: 给信号量值减一

##sem_trywait函数

函数原型: int sem_trywait(sem_t *sem);

函数作用: 尝试对信号量加锁,与pthread_mutex_trylock类似;

##sem_timedwait函数

函数原型: int sem_timedwait(sem_t sem, const struct timespec abs_timeout);

函数作用: 限时尝试对信号量加锁

参数说明: sem:信号量; abs_timeout:与pthread_cond_timedwait一样,采用的是绝对时间。

用法如下(例如超时时间设为1秒):

time_t cur = time(NULL);

获取当前时间。 struct timespec t;

定义timespec 结构体变量t t.tv_sec = cur+1;

定时1秒 t.tv_nsec = t.tv_sec +100;

sem_timedwait(&sem, &t);

传参

生产者消费者信号量模型:

/*信号量实现 生产者 消费者问题*/ #include 《stdlib.h》 #include 《unistd.h》 #include 《pthread.h》 #include 《stdio.h》 #include 《semaphore.h》 #define NUM 5 int queue[NUM]; //全局数组实现环形队列 sem_t blank_number, product_number; //空格子信号量, 产品信号量 void *producer(void *arg) { int i = 0; while (1) { sem_wait(&blank_number); //生产者将空格子数--,为0则阻塞等待 queue[i] = rand() % 1000 + 1; //生产一个产品 printf(“----Produce---%dn”,各环节动作是否正常, queue[i]); sem_post(&product_number); //将产品数++ i = (i+1) % NUM; //借助下标实现环形 sleep(rand()%3); } } void *consumer(void *arg) { int i = 0; while (1) { sem_wait(&product_number); //消费者将产品数--,为0则阻塞等待 printf(“-Consume---%dn”, queue[i]); queue[i] = 0; //消费一个产品 sem_post(&blank_number); //消费掉以后,将空格子数++ i = (i+1) % NUM; sleep(rand()%3); } } int main(int argc, char *argv[]) { pthread_t pid,检测与信号装置所使用的电源属于操作电源, cid; sem_init(&blank_number, 0, NUM); //初始化空格子信号量为5 sem_init(&product_number, 0, 0); //产品数为0 pthread_create(&pid, NULL, producer, NULL); pthread_create(&cid, NULL, consumer, NULL); pthread_join(pid, NULL); pthread_join(cid, NULL); sem_destroy(&blank_number); sem_destroy(&product_number); return 0; }

运行结果:

.

(编辑:水磨沟电工培训学校)

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