linux內(nèi)核學(xué)習(xí)筆記-信號(hào)量

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                                                    內(nèi)核中使用的信號(hào)量用于共享資源的同步訪問(wèn)。有down()，up()兩種類型的操作。down()用于獲取資源，而up()是釋放資源。一個(gè)任務(wù)想通過(guò)調(diào)用down()獲取資源，而代表該資源的信號(hào)量表示“沒(méi)有可用資源”的時(shí)候，進(jìn)程轉(zhuǎn)入等待狀態(tài)，直到占有資源的進(jìn)程調(diào)用up()釋放資源后才能被喚醒。進(jìn)程的等待與喚醒通過(guò)等待隊(duì)列實(shí)現(xiàn)（
http://blog.chinaunix.net/u1/35101/showart_485204.html
）。1. 普通信號(hào)量：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：struct semaphore {        atomic_t count;        int sleepers;        wait_queue_head_t wait;#if WAITQUEUE_DEBUG        long __magic;#endif};信號(hào)量的狀態(tài)變遷    某資源有兩個(gè)實(shí)例可用，因此初始化count為2。現(xiàn)有6個(gè)任務(wù)需要獲取該資源實(shí)例，其狀態(tài)變遷過(guò)程如下：-----------------------------------------------------------------------------------步驟  任務(wù)（進(jìn)程）  操作                count   sleepers     等待隊(duì)列    描述00   initialize  sema_init(sem, 2)   2       0          (NONE)01   T1          down(sem)           1       0          (NONE)     T1獲得一個(gè)資源實(shí)例02   T2          down(sem)           0       0          (NONE)     T2獲得一個(gè)資源實(shí)例03   T2          up(sem)             1       0          (NONE)     T2釋放一個(gè)資源實(shí)例04   T3          down(sem)           0       0          (NONE)     T3獲得一個(gè)資源實(shí)例05   T4          down(sem)           -1      1          (T4)       T4等待06   T5          down(sem)           -1      1          (T4,T5)    T5等待T07   T1          up(sem)             -1      1          (T5)       T1釋放一個(gè)資源實(shí)例                                                                   T4獲得一個(gè)資源實(shí)例08   T6          down(sem)           -1      1          (T5,T6)    T6等待09   T4          up(sem)             -1      1          (T6)       T4釋放一個(gè)資源實(shí)例                                                                   T5獲得一個(gè)資源實(shí)例10   T3          up(sem)             0       0          (NONE)     T3釋放一個(gè)資源實(shí)例                                                                   T6獲得一個(gè)資源實(shí)例11   T5          up(sem)             1       0          (NONE)     T5釋放一個(gè)資源實(shí)例12   T6          up(sem)             2       0          (NONE)     T6釋放一個(gè)資源實(shí)例-----------------------------------------------------------------------------------    在等待隊(duì)列中的任務(wù)數(shù)大于一的情況下，up()實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致兩次wake_up()操作。第一次是up()使sem->count自增后，sem->count-----------------------------------------------------------------------------------步驟   任務(wù)    操作                            count    sleepers     等待隊(duì)列00                                           -1       1            (T1,T2...)01     Tup    count++                        0        1            (T1,T2...)02     Tup    __up() --> wake_up(T1)         0        1            (T1,T2...)03     T1     修改count,sleepers的值          0        0            (T1,T2...)04     T1     T1出隊(duì)                          0        0            (T2...)05     T1     __down() --> wake_up(T2)       0        0            (T2...)06     T1     從__down()返回                  0        0            (T2...)07     T2     修改count,sleepers的值          -1       1            (T2...)08     T2     schedule()                     -1       1            (T2...)-----------------------------------------------------------------------------------    因此，up()釋放一個(gè)資源實(shí)例，并且喚醒一個(gè)等待進(jìn)程。若此時(shí)還有其它進(jìn)程處于等待狀態(tài)的，__down()返回前的wake_up()會(huì)暫時(shí)地喚醒等待進(jìn)程，將count、sleepers再調(diào)整為(-1,1)，表示暫時(shí)無(wú)足夠資源提供，然后又進(jìn)入等待狀態(tài)。
               
               

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