xwrust::xwos::sync

Module sem

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§XWOS RUST：信号量

信号量是操作系统比较底层的同步机制，可以同时阻塞一个或多个线程。

信号量中包含一个整数值，当信号量的值大于等于0时，信号量可以唤醒一个正在等待的线程。线程被唤醒时会取走一个值，信号量的值减少1。

任意上下文都可增加信号量的值，这个操作被称为 发布 。

信号量常常用于在中断中唤醒一个线程，并将耗时较长的操作放在线程中执行。可减少中断上下文的执行时间，增加中断吞吐量，降低中断延迟。

§创建

XWOS RUST的信号量可使用 Sem::new() 创建。

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

static GLOBAL_SEM: Sem = Sem::new();
extern crate alloc;
use alloc::sync::Arc;

use xwrust::xwos::sync::sem::*;

pub fn xwrust_example_sem() {
    let sem = Arc::new(Sem::new());
}

§初始化

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

pub fn xwrust_example_sem() {
    GLOBAL_SEM.init(0, XwSsq::MAX);
    sem.init(0, XwSsq::MAX);
}

§发布信号量

Sem::post() 方法可用来增加信号量的值。此方法可在 任意 上下文使用。 当信号量的值大与0时，会唤醒信号量等待队列中的一个线程。被唤醒的线程会取走一个值，使得信号量的计数器减1。

§获取信号量

当信号量的值大于 0 时，可以直接取走一个，此时信号量的值减 1 ； 当信号量的值等于 0 时，获取信号量的线程就只能阻塞等待，XWOS提供四种方式：

§等待并获取信号量

Sem::wait() 方法可用于等待并获取信号量：

  • 若信号量的值小于等于0，线程会阻塞等待。
  • 当信号量的值大于0时，线程被唤醒，并取走一个值（信号量的值减少1），然后返回 SemError::Ok 。
  • 当线程阻塞等待被中断时，返回 SemError::Interrupt 。

§限时等待并获取信号量

Sem::wait_to() 方法可用来限时等待并获取信号量：

  • 若信号量的值小于等于0，线程会阻塞等待，等待时会指定一个唤醒时间点。
  • 当信号量的值大于0时，线程被唤醒，并取走一个值（信号量的值减少1），然后返回 SemError::Ok 。
  • 当线程阻塞等待被中断时，返回 SemError::Interrupt 。
  • 当到达指定的唤醒时间点，线程被唤醒，并返回 SemError::Timedout 。

§不可中断等待并获取信号量

Sem::wait_unintr() 方法可用来不可中断等待并获取信号量：

  • 若信号量的值小于等于0，线程会阻塞等待，且不可被中断，也不会超时。
  • 当信号量的值大于0时，线程被唤醒，并取走一个值（信号量的值减少1），然后返回 SemError::Ok 。

§尝试获取信号量

Sem::trywait() 方法可用来尝试获取信号量：

  • 当信号量的值大于0时，就取走一个值（信号量的值减少1），然后返回 SemError::Ok 。
  • 当信号量的值小于等于0时，立即返回 SemError::NoData 。

§冻结与解冻

§冻结

XWOS RUST的信号量可以使用方法 Sem::freeze() 进行 冻结 操作，被冻结的信号量的值为负数，不影响对信号量的 等待 操作。 但不能发布信号量。

§解冻

可以通过 Sem::thaw() 方法将已经冻结的信号量 解冻，信号量 解冻 后，值被重置为0，此时可重新开始发布信号量。

§获取信号量的最大值

可以通过方法 Sem::get_max() 获取信号量的最大值。

§获取信号量的值

可以通过方法 Sem::get_value() 获取信号量的值，此方法只是读取值，不会 消费 信号量。

§绑定到信号选择器

信号量是 同步对象 ，可以通过方法 Sem::bind() 将信号量绑定到信号选择器 Sel<M> 上，通过 Sel<M> ，单一线程可以同时等待多个不同的 同步对象 。

信号量采用 独占 的方式进行绑定。

§示例

XWOS/xwam/xwrust-example/xwrust_example_sem

Structs§

  • Sem
    信号量对象结构体
  • SemSel
    信号量的选择子

Enums§

Constants§