Windows編程－－線程和核心對象的同步－信標（訊號量）核心對象

信標核心對象用於對資源進行計數。它們與所有核心對象一樣，包含一個使用數量，但是它們也包含另外兩個帶符號的3 2位值。

一個是最大資源數量，用於標識信標能夠控制的資源的最大數量。

一個是當前資源數量，用於標識當前可以使用的資源的數量。

（FangSH注:有些書稱之為資訊量核心對象）

為了正確地說明這個問題，讓我們來看一看應用程式是如何使用信標的。比如說，我正在開發一個伺服器處理序，在這個進程中，我已經分配了一個能夠用來存放客戶機請求的緩衝區。我對緩衝區的大小進行了寫入程式碼，這樣它每次最多能夠存放5個客戶機請求。如果5個請求尚未處理完畢時，一個新客戶機試圖與伺服器進行聯絡，那麼這個新客戶機的請求就會被拒絕，並出現一個錯誤，指明伺服器現在很忙，客戶機應該過些時候重新進行聯絡。

當我的伺服器處理序初始化時，它建立一個線程池，裡麵包含5個線程，每個線程都準備在客戶機請求到來時對它進行處理。

開始時，沒有客戶機提出任何請求，因此我的伺服器不允許線程池中的任何線程成為可調度線程。但是，如果3個客戶機請求同時到來，那麼線程池中應該有3個線程處於可調度狀態。使用信標，就能夠很好地處理對資源的監控和對線程的調度，最大資源數量設定為5，因為這是我進行硬式編碼緩衝區的大小。當前資源數量最初設定為0，因為沒有客戶機提出任何請求。當客戶機的請求被接受時，當前資源數量就遞增，當客戶機的請求被提交給伺服器的線程池時，當前資源數量就遞減。

 

信標的使用規則如下：

• 如果當前資源的數量大於0，則發出信標訊號。

• 如果當前資源數量是0，則不發出信標訊號。

• 系統決不允許當前資源的數量為負值。

• 當前資源數量決不能大於最大資源數量。

 注意：

當使用信標時，不要將信標對象的使用數量與它的當前資源數量混為一談。

 

下面的函數用於建立信標核心對象：

 

HANDLE CreateSemaphore(
  PSECURITY_ATTRIBUTE psa,// 安全屬性指標
   LONG lInitialCount, //當前可用資源初始值,這個值必須大於等於0，小於等於lMaximumCount
   LONGlMaximumCount, //最大可用的資源數,這個值必須大於0
   PCTSTRpszName);   //對象名指標

 

 

Psa和pszName兩個參數核心對象的安全屬性和，核心對象的命名。

MaximumCount參數用於告訴系統，應用程式處理的最大資源數量是多少。由於這是個帶符號的32位值，因此最多可以擁有2 147 483 647個資源。

lInitialCount參數用於指明開始時（當前）這些資源中有多少可供使用。

通過調用OpenSemaphore函數，另一個進程可以獲得它自己的進程與現有信標相關的控制代碼：

 

HANDLE OpenSemaphore(
   DWORDfdwAccess,
   BOOL bInheritHandle,
   PCTSTRpszName);

 

 

當我的伺服器處理序初始化時，沒有任何客戶機請求，因此我調用下面這個CreateSemaph ore函數：

HANDLE hsem =CreateSemaphore(NULL, 0, 5, NULL);

 

該函數建立了一個信標，其最大資源數量為5，但是開始時可以使用的資源為0因此不發出信標訊號。等待信標的所有線程均進入等待狀態。

 (FangSH註：資源的訪問，當前可用資源計數就會減1，只要當前可用資源計數是大於0的，就可以發出訊號量訊號。
但是當前可用計數減小到0時則說明當前佔用資源的線程數已經達到了所允許的最大數目，不能在允許其他線程的進入
此時的訊號量訊號將不發出信標訊號.

)

通過調用ReleaseSemaphore函數，線程就能夠對信標的當前資源數量進行遞增：

 

BOOL ReleaseSemaphore( 
   HANDLE hsem,    //訊號量控制代碼
   LONGlReleaseCount,  // 計數遞增數量
   PLONGplPreviousCount);  // 先前計數

 

 

該函數只是將lReleaseCount 中的值添加給信標的當前資源數量。一般情況下，為lReleaseCount參數傳遞1。但是，不一定非要傳遞這個值。我常常傳遞2或更大的值。該函數也能夠在它的* plPreviousCount中返回當前資源數量的原始值。實際上幾乎沒有應用程式關心這個值，因此可以傳遞NULL，將它忽略。

 

總結：

WaitForSingleObject（）和WaitForMultipleObjects（）主要用在試圖進入共用資源的線程函數入口處，主要用來判斷訊號量的當前可用資源計數是否允許本線程的進入。只有在當前可用資源計數值大於0時，被監視的訊號量核心對象才會得到通知。

 

函數CreateSemaphore的psa為NULL，lInitialCount為當前可用資源初始值，lMaximumCount為最大可用資源數，pszName為名字。當lInitialCount的值等於0時，信標對象處於無訊號狀態，這時核心將調用等待函數的線程置於睡眠狀態，如果lInitialCount的值大於0，信標對象處於有訊號狀態，這時核心將調用等待函數的線程置於運行狀態，並將信標對象的當前可用資源數減1

。

函數ReleaseSemaphore的hsem為信標對象的控制代碼，lReleaseCount為要釋放的資源數，plPreviousCount返回原來可用資源數，調用此函數將當前可用資源數加上lReleaseCount的值。當一個線程訪問完可用資源後，應該調用ReleaseSemaphore函數使當前可用資源數遞增。要在不同進程中訪問同一信標對象，調用CreateSemaphore函數並傳遞信標對象的名稱，得到已經在其它進程建立的信標對象的控制代碼。另外有一點要注意，等待函數預設將信標對象的當前可用資源數減1，但線程可能一次使用多個資源，這就可能出現問題了。為避免問題出現，應該遵守一個線程只使用一個資源的原則。

 

FangSH 2011-01-04