今天這個semaphore呢，之前就有聽過了
大部分是拿來跟mutex比較
不過在我看起來... 兩個似乎是不同作用的東西
大概就是... mutex是拿來保護資料的，semaphore是用來讓process(thread)間進行同步的
這個之後有機會再說吧，今天只看看semaphore
semaphore簡單說是個計數器，目的是讓process間進行同步的，如果要傳遞資料必須使用別的方式
我們來看一下wiki上的解釋：
號誌（英語：Semaphore）又稱為旗號，是一個同步物件，用於保持在0至指定最大值之間的一個計數值。當執行緒完成一次對該semaphore物件的等待（wait）時，該計數值減一；當執行緒完成一次對semaphore物件的釋放（release）時，計數值加一。當計數值為0，則執行緒等待該semaphore物件不再能成功直至該semaphore物件變成signaled狀態。semaphore物件的計數值大於0，為signaled狀態；計數值等於0，為nonsignaled狀態.
其實我覺得寫的滿清楚的...
簡單說就是一個... 記數可以執行的thread(或是process)數量的計數器吧
都說是計數器了，所以會有兩種操作，分別是V(增加記數)和P(減少記數)
V操作又稱為signal()，P操作又稱為wait()
這麼想就很簡單了，當在一個process中執行P操作(wait())時，就是表示我要來跑critical section了
然後他就把計數器減1，占掉一個名額
等到他執行完critical section之後會執行V操作(signal())，表示用完了~
然後他就把計數器加1，把名額又還回去
所以說當這個計數器為0的時候，如果有人要執行P操作，表示他要去執行critical section，但是沒有名額啊？
那他就會一直停在這裡，等到有人把名額還回來為止
嗯... 這樣講或許還是有點不知道怎麼用吧，隨便舉個例好了
假設有個情境是這樣：
有個程式要計算出變數a和b兩個值加起來是多少，並且要把結果賦值給c
變數a和b分別會從其他的地方去取值過來，所以會有3個thread分別去做三件事情：
1. 取得a
2. 取得b
3. 計算出c，也就是a+b
那麼這樣會有什麼問題呢
在1和2尚未完成之前，是不能夠去進行3的
但那又是三個不同的thread啊，這時候semaphore就派上用場了
三個thread大概會長成這個樣子：
int a, b, c;
void geta()
{
a = cala();
semaphore.wait();
}
void getb()
{
b = calb();
semaphore.wait();
}
void calc()
{
semaphore.signal();
semaphore.signal();
c = a+b;
}
嗯... 稍微再解釋一下好了，怕會有一些誤會
這三個function不會是有一個迴圈一值瘋狂執行的，而是有順序的分別執行
只是在實務上因為是不同的thread在執行，所以可能會有calc()比cala()和calb()先跑到的情況
這時候semaphore就會把它擋住，等到cala()和calb()都執行過了之後才會跑c=a+b
好吧這是我印象比較深的例子，接下來看一下實際上的用法吧
其實不同平台都有提供不同的function和不同的用法，也有很多的library有去實作，比如說boost(Qt也有)，但觀念上都是一樣的
這邊就以linux的來舉例好了，以下是一個小範例：
/* Includes */#include <unistd.h> /* Symbolic Constants */#include <sys/types.h> /* Primitive System Data Types */ #include <errno.h> /* Errors */#include <stdio.h> /* Input/Output */#include <stdlib.h> /* General Utilities */#include <pthread.h> /* POSIX Threads */#include <string.h> /* String handling */#include <semaphore.h> /* Semaphore *//* prototype for thread routine */void handler ( void *ptr );/* global vars *//* semaphores are declared global so they can be accessed in main() and in thread routine, here, the semaphore is used as a mutex */sem_t mutex;int counter; /* shared variable */int main(){ int i[2]; pthread_t thread_a; pthread_t thread_b; i[0] = 0; /* argument to threads */ i[1] = 1; sem_init(&mutex, 0, 1); /* initialize mutex to 1 - binary semaphore */ /* second param = 0 - semaphore is local */ /* Note: you can check if thread has been successfully created by checking return value of pthread_create */ pthread_create (&thread_a, NULL, (void *) &handler, (void *) &i[0]); pthread_create (&thread_b, NULL, (void *) &handler, (void *) &i[1]); pthread_join(thread_a, NULL); // 特別標註一下，join是表示要等這個thread結束才會繼續執行下去，否則主程式結束了thread還沒結束怎麼行呢XD pthread_join(thread_b, NULL); sem_destroy(&mutex); /* destroy semaphore */ /* exit */ exit(0);} /* main() */void handler ( void *ptr ){ int x; x = *((int *) ptr); printf("Thread %d: Waiting to enter critical region...\n", x); sem_wait(&mutex); /* down semaphore */ /* START CRITICAL REGION */ printf("Thread %d: Now in critical region...\n", x); printf("Thread %d: Counter Value: %d\n", x, counter); printf("Thread %d: Incrementing Counter...\n", x); counter++; printf("Thread %d: New Counter Value: %d\n", x, counter); printf("Thread %d: Exiting critical region...\n", x); /* END CRITICAL REGION */ sem_post(&mutex); /* up semaphore */ pthread_exit(0); /* exit thread */}註解都寫得滿清楚了，這邊就記錄一下而已
裡面的sem_wait()就是P(wait)操作，sem_post()就是V(signal)操作
另外關於thread的使用... 找機會來寫一篇吧XD
這篇就簡單介紹一下semaphore了
很多地方都有參考 https://songlee24.github.io/2015/04/21/linux-IPC/，有興趣再去研究下
這篇就這樣了~ 881~
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