关键部分与计算信号量有什么关系？ [英] What does a critical section have to do with counting semaphores?

问题描述

Some people说您应该使用互斥锁来保护共享资源(即临界区)，而信号量应该用于发送信号，反之亦然。因此，据我所知，信号量与临界区无关。

然而，包括Wikipedia在内的许多其他文章都指出信号量是用来解决临界区问题的。说二进制信号量解决临界区问题是否更正确，因为它们基本上充当互斥锁，而计算信号量则是另一回事，不属于"资源保护器"类别？

推荐答案

计数信号量可用于资源保护，但它们用于不同资源的方式通常与互斥信号量不同。

一个典型的例子是队列。对于动态调整大小的队列，您有一个计数信号量来跟踪队列中当前有多少项。消费者等待该信号量，告诉他们何时可以从队列中读取项目。

对于固定大小的队列，添加第二个计数信号量，跟踪队列中的空闲空间量。编写者等待它，以确定何时允许他们将项目推送到队列。

您确实经常将互斥信号量与这些信号量结合使用，以确保在任何给定时间只有一个线程修改队列本身。

例如，以下是使用Win32计数的信号量(和互斥体)的固定大小队列的一些代码：

#ifndef QUEUE_H_INCLUDED
#define QUEUE_H_INCLUDED

#include <windows.h>

template<class T, unsigned max = 256>
class queue { 
    HANDLE space_avail; // at least one slot empty
    HANDLE data_avail;  // at least one slot full
    CRITICAL_SECTION mutex; // protect buffer, in_pos, out_pos

    T buffer[max];
    long in_pos, out_pos;
public:
    queue() : in_pos(0), out_pos(0) { 
        space_avail = CreateSemaphore(NULL, max, max, NULL);
        data_avail = CreateSemaphore(NULL, 0, max, NULL);
        InitializeCriticalSection(&mutex);
    }

    void push(T data) { 
        WaitForSingleObject(space_avail, INFINITE);       
        EnterCriticalSection(&mutex);
        buffer[in_pos] = data;
        in_pos = (in_pos + 1) % max;
        LeaveCriticalSection(&mutex);
        ReleaseSemaphore(data_avail, 1, NULL);
    }

    T pop() { 
        WaitForSingleObject(data_avail,INFINITE);
        EnterCriticalSection(&mutex);
        T retval = buffer[out_pos];
        out_pos = (out_pos + 1) % max;
        LeaveCriticalSection(&mutex);
        ReleaseSemaphore(space_avail, 1, NULL);
        return retval;
    }

    ~queue() { 
        DeleteCriticalSection(&mutex);
        CloseHandle(data_avail);
        CloseHandle(space_avail);
    }
};

#endif

这篇关于关键部分与计算信号量有什么关系？的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！