xwrust::xwos::sync

Module sel

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§XWOS RUST：信号选择器

信号选择器使用位图 Bmp 来管理一组 同步对象 。使得单一线程可以同时等待多个 同步对象 。

每个 同步对象 在信号选择器位图中都绑定一个特定的 位 ，

当这些 同步对象 发送 选择信号 时，信号选择器位图中特定的 位 被置 1 ，同时唤醒正在等待信号选择器的线程。 线程唤醒后可以通过检测哪些 位 被置 1 来判断哪些 同步对象 发送了 选择信号 。

§同步对象的绑定与解绑

XWOS RUST的所有 同步对象 都有一个相似的用于绑定的方法：

绑定后会返回各个 同步对象 的 选择子 ：

选择子 被 drop() 时，会自动解绑。

同步对象 绑定操作又分为 独占绑定 与 非独占绑定 ：

  • 独占绑定：是指 同步对象 一旦绑定了信号选择器位图中的某一位后，其他 同步对象 不可再绑定此位，发送的 选择信号 也被称为 独占 方式的 选择信号 ；
  • 非独占绑定：是指 同步对象 一旦绑定了信号选择器位图中的某一位后，其他 同步对象 还可继续再绑定此位，发送的 选择信号 也被称为 非独占 方式的 选择信号 。

同步对象 采用的绑定方式：

  • 信号量：独占绑定
  • 条件量：非独占绑定
  • 事件标志：非独占绑定
  • 线程栅栏：非独占绑定
  • 信号选择器：非独占绑定

§选择信号

§选择信号的设置

选择信号 的设置，对于不同的 同步对象 有不同解释：

  • 信号量
    • 计数器的值大于 0 时就会被设置。
  • 条件量
  • 事件标志
  • 线程栅栏
    • 所有线程抵达栅栏，并同时被唤醒；
  • 信号选择器
    • 信号选择器本身也是 同步对象 ，也可绑定在另一个信号选择器上。当源信号选择器收到了 选择信号 ，会将其传递到绑定的另一个目的信号选择器上。

§选择信号的清除

§独占 方式的 选择信号

  • 信号量：当信号量中的计数器的值小于等于 0 时， 选择信号 才会被清除。

§非独占 方式的 选择信号

非独占 方式绑定的 同步对象 向信号选择器发送 选择信号 后，其位图中的位置会被置 1 。 同时会唤醒所有等待的线程，此时线程们会竞争进入信号选择器的临界区。

最先进入的线程会读取信号选择器的 选择信号 位图，并与调用函数时传递的 掩码 进行比较，判断是否有 掩码 中的 选择信号 ：

  • 如果有，会清除信号选择器位图中 所有 的 非独占 方式的 选择信号 ，包括 掩码 中没有设置的 选择信号 。 因此后续线程将无法再检测到任何 非独占 方式的 选择信号 ，会重新阻塞等待。 XWOS不推荐在信号选择器上，多于1个线程等待。
  • 如果没有，线程会重新阻塞等待。然后下一个线程进入临界区检测。

§创建

XWOS RUST的信号量可使用 Sel::new() 创建。 创建时需要指明泛型中的常量 N ，表示信号选择器中有个多少个位置可以绑定。

  • 可以创建具有静态生命周期 static 约束的全局变量：
use xwrust::xwos::sync::sel::*;

static GLOBAL_SEL: Sel<8> = Sel::new();
extern crate alloc;
use alloc::sync::Arc;

use xwrust::xwos::sync::sel::*;

pub fn xwrust_example_sel() {
    let sel = Arc::new(Sel::<8>::new());
}

§初始化

无论以何种方式创建的信号选择器，都必须在使用前调用 Sel::init() 进行初始化：

pub fn xwrust_example_sel() {
    GLOBAL_SEL.init();
    sel.init();
}

§等待信号选择器中的 选择信号

Sel::select() 可用于等待信号选择器中的 选择信号 。

  • 当没有同步对象向信号选择器发送 选择信号 时，线程会阻塞等待。
  • 当 任意 同步对象向信号选择器发送 选择信号 时，线程被唤醒，然后返回 Bmp<N> 。
  • 当线程阻塞等待被中断时，返回 SelError::Interrupt 。

§限时等待信号选择器中的 选择信号

Sel::select_to() 可用于限时等待信号选择器中的 选择信号 。

  • 当没有同步对象向信号选择器发送 选择信号 时，线程会阻塞等待，等待时会指定一个唤醒时间点。
  • 当 任意 同步对象向信号选择器发送 选择信号 时，线程被唤醒，然后返回 Bmp<N> 。
  • 当线程阻塞等待被中断时，返回 SelError::Interrupt 。
  • 当到达指定的唤醒时间点，线程被唤醒，并返回 SelError::Timedout 。

Sel::tryselect() 检测信号选择器中是否有 选择信号 。

  • 当检测到 任意 同步对象向信号选择器发送 选择信号 时，立即返回 Bmp<N> 。
  • 当没有同步对象向信号选择器发送 选择信号 时，立即返回 SelError::NoSignal 。

§获取信号选择器中同步对象槽的数量

可以通过方法 Sel::get_num() 获取信号选择器中位置的数量，这个值是在创建信号选择器时通过泛型常量 N 指定的。

§绑定到其他信号选择器

信号选择器也是 同步对象， 可以通过方法 Sel::bind() 将信号选择器绑定到另一个信号选择器上，由此可将 选择信号 进行传递。

信号选择器采用 非独占 的方式进行绑定。

§示例

XWOS/xwam/xwrust-example/xwrust_example_sel

Structs§

  • Sel
    信号选择器对象结构体
  • SelSel
    信号选择器的选择子

Enums§

Constants§