同步互斥與通信ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-15 18:13本頁(yè)面
【正文】 if 0 /如果信號(hào)量的值為負(fù)，表示共享資源已經(jīng)分配完畢 then begin Insert(CALLER,)。 將信號(hào)量 sem2置 1。 …… …… } Task2() { …… 申請(qǐng)信號(hào)量 sem1。 將信號(hào)量 sem1置 1。 “進(jìn) 程 Pi的 臨 界代 碼 段 ”； Signal(mutex)。 begin mutex:=1。 /如果有其他任務(wù)等待使用該共享資源，則從等待隊(duì)列中 將該任務(wù)移除 wakeup(id)。 /如果等待序列為空，沒(méi)有其他任務(wù)等待使用該共享資源 then =1。 /如果當(dāng)前有其他任務(wù)使用信號(hào)量，將該任務(wù)放入等待 隊(duì)列 Block(CALLER)。 互斥信號(hào)量 WaitB(S): /申請(qǐng)信號(hào)量 if 。它比較特殊，可能會(huì)引起優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用 第六章 同步、互斥與通信 主要內(nèi)容 ?概述 ?信號(hào)量 ?郵箱和消息隊(duì)列 ?管道 ISR x Task y POST PEND 任務(wù)與 ISR之間的同步（單向） Task x Task y POST PEND POST PEND 任務(wù)與任務(wù)之間的同步（雙向） 任務(wù)與任務(wù)之間的同步（單向） Task x Task y POST PEND ? 在單處理器平臺(tái)上，嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核提供的同步、互斥與通信機(jī)制主要包括： – 信號(hào)量 （ semaphore），用于互斥與同步 – 事件（組） （ event group），用于同步 – 異步信號(hào) （ asynchronous signal），用于同步 – 郵箱 （ mailbox）、 消息隊(duì)列 （ message queue），用于消息通信 – 管道 （ pipe），提供非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換和實(shí)現(xiàn)同步 ? 以下一些機(jī)制也可用于同步與通信（在單處理器或多處理器系統(tǒng)中）： – 全局變量 – 共享內(nèi)存 – Sockets – 遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用（ Remote Procedure Call） 第一節(jié) 信號(hào)量 信號(hào)量的種類及用途 信號(hào)量的定義 互斥信號(hào)量 二值信號(hào)量 計(jì)數(shù)信號(hào)量 信號(hào)量機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 典型的信號(hào)量操作 什么是信號(hào)量 信號(hào)量被定義為一個(gè)整形變量，在其上定義了以下三個(gè)操作： 可以被初始化一個(gè)非負(fù)數(shù) wait操作（ P操作）將信號(hào)量的值減 1后，若該值為負(fù)，則執(zhí)行 wait操作的任務(wù)等待 signal操作（ V操作）將信號(hào)量的值增 1后，若該值為非正，則執(zhí)行 signal操作的任務(wù)喚醒 ? 信號(hào)量用于實(shí)現(xiàn)任務(wù)與任務(wù)之間、任務(wù)與中斷處理程序之間的 同步 與 互斥 。 ? 信號(hào)量一般分為三種： 信號(hào)量的種類及用途 用于解決互斥問(wèn)題。 用于解決同步問(wèn)題 用于解決資源計(jì)數(shù)問(wèn)題 將信號(hào)量進(jìn)行種類細(xì)分，可以根據(jù)其用途，在具體 實(shí)現(xiàn)時(shí)做專門處理，提高執(zhí)行效率和可靠性。 /當(dāng)前沒(méi)有其他任務(wù)使用信號(hào)量 then ==0/將信號(hào)量值修改為 0，獨(dú)占共享資源 else begin Insert(CALLER,)。 /修改該任務(wù)的狀態(tài)為等待態(tài)（阻塞任務(wù)） end SignalB(S): /釋放信號(hào)量 if queue is empty。 /釋放信號(hào)量 else begin Remove(,id)。 /將該任務(wù)的狀態(tài)改為就緒態(tài) (喚醒任務(wù) ) end 用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)任務(wù)間的互斥 var mutex:Shared Semaphore。 parbegin P1:…… P2:…… …… Pi:repeat Wait(mutex)。 forever Pn:…… parend end Task1 Task2 共享資源 互斥信號(hào)量狀態(tài)圖 互斥信號(hào)量狀態(tài)圖 開(kāi)啟 鎖定 初始化 值為 1 申請(qǐng)并獲得 值為 0 釋放 值為 1 申請(qǐng) (遞歸 )并獲得 鎖定數(shù)加 1 釋放 (遞歸 ) 鎖定數(shù)減 1 各種互斥機(jī)制比較 比較項(xiàng)目 關(guān)中斷 使用測(cè)試并置 位指令 禁止任務(wù) 切換 使用信號(hào)量 鎖定范圍 互斥力度最強(qiáng) ， 鎖定所有外部可屏蔽中斷 ， 凡是以中斷形式到達(dá)的外部事件以及與之相關(guān)聯(lián)的任務(wù)或處理過(guò)程均得不到執(zhí)行 凡是使用該指令訪問(wèn)共享資源的代碼 所有的任務(wù) 只影響競(jìng)爭(zhēng)共享資源的任務(wù) 對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的影響 如果關(guān)中斷的時(shí)間較長(zhǎng) ， 對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)性能有很大影響 較
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1