Linux下关于互斥锁及同步的移植（二）
继续上一篇，这篇来对比事件在win32和Linux下的区别。
在 Windows 中，事件对象是那些需要使用
SetEvent() 函数显式地将其状态设置为有信号状态的同步对象。事件对象来源有两种类型：
- 在 手工重置事件（manual reset event） 中，对象的状态会一直维持为有信号状态，直到使用
ResetEvent()函数显式地重新设置它为止。 - 在 自动重置事件（auto reset event） 中，对象的状态会一直维持为有信号状态，直到单个正在等待的线程被释放为止。当正在等待的线程被释放时，其状态就被设置为无信号的状态。
事件对象有两种状态，
有信号（signaled）状态 和
无信号（non-signaled）状态。对事件对象调用的等待函数会阻塞调用线程，直到其状态被设置为有信号状态为止。
在进行平台的迁移时，需要考虑以下问题：
- Windows 提供了 有名（named） 和 无名（un-named） 的事件对象。有名事件对象用来在进程之间进行同步，而在 Linux 中， pthreads 和 POSIX 都提供了线程间的同步功能。为了在 Linux 实现与 Windows 中有名事件对象相同的功能，可以使用 System V 信号量或信号。
- Windows 提供了两种类型的事件对象 ―― 手工重置对象和自动重置对象。Linux 只提供了自动重置事件的特性。
- 在 Windows 中，事件对象的初始状态被设置为有信号状态。在 Linux 中，pthreads 并没有提供初始状态，而 POSIX 信号量则提供了一个初始状态。
- Windows 事件对象是异步的。在 Linux 中，POSIX 信号量和 System V 信号量也都是异步的，不过 pthreads 条件变量不是异步的。
- 当在一个等待函数中使用事件对象时，可以指定 Windows 的事件对象的超时时间值。在 Linux 中，只有 pthreads 在等待函数中提供了超时的特性。
还有几点非常重要，需要说明一下：
- 尽管 POSIX 信号量是计数器信号量，但是当这个计数器被设置为 1 时，它们可以提供与 Windows 事件对象相似的功能。它们并不能在等待函数中提供超时时间。如果在进行移植时，超时并不是一个影响因素，那么建议您使用 POSIX 信号量。
- 当与互斥一起使用时，pthreads 条件变量可以在线程之间提供基于事件的同步机制，不过这是同步的。根据应用程序的逻辑，这可以将此作为移植过程中在 Linux 上实现这种功能的一个选择。
创建/打开事件对象
在 Windows 中，我们使用
CreateEvent() 来创建事件对象。
HANDLE CreateEvent( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes, BOOL bManualReset, BOOL bInitialState, LPCTSTR lpName ) |
在这段代码中：
lpEventAttributes是一个指针，它指向一个决定这个句柄是否能够被继承的属性。如果这个指针为 NULL，那么这个对象就不能被初始化。bManualReset是一个标记，如果该值为 TRUE，就会创建一个手工重置的事件，应该显式地调用ResetEvent()，将事件对象的状态设置为无信号状态。bInitialState是这个事件对象的初始状态。如果该值为 true，那么这个事件对象的初始状态就被设置为有信号状态。lpName是指向这个事件对象名的指针。对于无名的事件对象来说，该值是 NULL。
这个函数创建一个手工重置或自动重置的事件对象，同时还要设置改对象的初始状态。这个函数返回事件对象的句柄，这样就可以在后续的调用中使用这个事件对象了。
OpenEvent() 用来打开一个现有的有名事件对象。这个函数返回该事件对象的句柄。
HANDLE OpenEvent( DWORD dwDesiredAccess, BOOL bInheritHandle, LPCTSTR lpName ) |
在这段代码中：
dwDesiredAccess是针对这个事件对象所请求的访问权。bInheritHandle是用来控制这个事件对象句柄是否可继承的标记。如果该值为 TRUE，那么这个句柄就可以被继承；否则就不能被继承。lpName是一个指向事件对象名的指针。
在 Linux 中，可以调用
sem_init() 来创建一个 POSIX 信号量：
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)（其中
value（即信号量计数值）被设置为这个信号量的初始状态）。
Linux pthreads 使用
pthread_cond_init() 来创建一个条件变量：
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr)。
可以使用
PTHREAD_COND_INITIALIZER 常量静态地对
pthread_cond_t 类型的条件变量进行初始化，也可以使用
pthread_condattr_init() 对其进行初始化，这个函数会对与这个条件变量关联在一起的属性进行初始化。可以调用
pthread_condattr_destroy() 用来销毁属性：
int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *attr) int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *attr) |
等待某个事件
在 Windows 中，等待函数提供了获取同步对象的机制。我们可以使用不同类型的等待函数（此处我们只考虑
WaitForSingleObject()）。这个函数会使用一个互斥对象的句柄，并一直等待，直到它变为有信号状态或超时为止。
DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, DWORD dwMilliseconds ); |
在这段代码中：
hHandle是指向互斥句柄的指针。dwMilliseconds是超时时间的值，单位是毫秒。如果该值为INFINITE，那么它阻塞调用线程/进程的时间就是不确定的。
Linux POSIX 信号量使用
sem_wait() 来挂起调用线程，直到信号量的计数器变成非零的值为止。然后它会自动减小信号量计数器的值：
int sem_wait(sem_t * sem)。
在 POSIX 信号量中并没有提供超时操作。这可以通过在一个循环中执行非阻塞的
sem_trywait() 来实现，该函数会对超时时间进行计数：
int sem_trywait(sem_t * sem).
Linux pthreads 使用
pthread_cond_wait() 来阻塞调用线程，其时间是不确定的：
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex)。在另外一方面，如果调用线程需要被阻塞一段确定的时间，那么就可以使用
pthread_cond_timedwait() 来阻塞这个线程。如果在这段指定的时间内条件变量并没有出现，那么
pthread_cond_timedwait() 就会返回一个错误：
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex,const struct timespec *abstime)。在这里，
abstime 参数指定了一个绝对时间（具体来说，就是从 1970 年 1 月 1 日 0 时 0 分 0 秒到现在所经过的时间。）
改变事件对象的状态
函数
SetEvent() 用来将事件对象的状态设置为有信号状态。对一个已经设置为有信号状态的事件对象再次执行该函数是无效的。
BOOL SetEvent( HANDLE hEvent ) |
Linux POSIX 信号量使用
sem_post() 来发出一个事件信号量。这会唤醒在该信号量上阻塞的所有线程：
int sem_post(sem_t * sem)。
调用
pthread_cond_signal() 被用在 LinuxThreads 中，以唤醒在某个条件变量上等待的一个线程，而
pthread_cond_broadcast() 用来唤醒在某个条件变量上等待的所有线程。
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond) int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond) |
注意，条件函数并不是异步信号安全的，因此不能在信号处理函数中调用。具体地说，在信号处理函数中调用
pthread_cond_signal() 或
pthread_cond_broadcast() 可能会导致调用线程的死锁。
重置事件的状态
在 Windows 中，
ResetEvent() 用来将事件对象的状态重新设置为无信号状态。
BOOL ResetEvent( HANDLE hEvent ); |
在 Linux 中，条件变量和 POSIX 信号量都是自动重置类型的。
关闭/销毁事件对象
在 Windows 中，
CloseHandle() 用来关闭或销毁事件对象。
BOOL CloseHandle( HANDLE hObject ); |
在这段代码中，
hObject 是指向同步对象句柄的指针。
在 Linux 中，
sem_destroy()/ pthread_cond_destroy() 用来销毁信号量对象或条件变量，并释放它们所持有的资源：
int sem_destroy(sem_t *sem) int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond) |
有名事件对象
在 Linux 中，进程之间有名事件对象所实现的功能可以使用 System V 信号量实现。System V 信号量是计数器变量，因此可以实现 Windows 中事件对象的功能，信号量的计数器的初始值可以使用
semctl() 设置为 0。
要将某个事件的状态修改为有信号状态，可以使用
semop()，并将
sem_op 的值设置为 1。要等待某个事件，则可以使用
semop() 函数，并将
sem_op 的值设置为 -1，这样就可以阻塞调用进程，直到它变为有信号状态为止。
可以通过使用
semctl() 将信号量计数器的初始值设置为 0 来获得信号量。在使用完共享资源之后，可以使用
semop() 将信号量计数设置为 1。关于每个 System V 信号量的原型，请参阅本文中有关信号量一节的内容。