同步互斥與通信ppt課件-在線瀏覽
2025-06-23 18:13本頁面
【正文】 小 如果禁止切換的時間過長 ， 則影響系統(tǒng)的響應(yīng)性能 對系統(tǒng)響應(yīng)性能有一定影響 ， 可能導(dǎo)致優(yōu)先級反轉(zhuǎn) 實現(xiàn)時的系統(tǒng)開銷 小 小 小 較大 注意事項 關(guān)中斷時間要盡量短 不是所有的處理器都具備這種指令 ，影響可移植性 關(guān)調(diào)度的時間要盡量短 需采用一定的策略解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題 二值信號量 可獲得 不可獲得 申請并獲得 (值為 0) 釋放 (值為 1) 初始化 值為 0 二值信號量狀態(tài)圖 Task1() { …… 執(zhí)行一些操作 。 申請信號量 sem2。 執(zhí)行一些操作 。 …… …… } Task2申請信號量sem1失敗 ， 系統(tǒng)切換到 Task1 sem1 被置 1 后 ，Task2 得到 sem1 并搶占 Task1 Task2運行到某處時因某種原因被阻塞 ， 系統(tǒng)切換到Task1 用二值信號量實現(xiàn)兩個任務(wù)之間的雙向同步 ?Task2優(yōu)先級高于 Task1 ?sem1和 sem2的初始值均為 0 二值信號量實現(xiàn)同步 計數(shù)信號量 Task1 Task2 共享資源實例 n Task m 共享資源實例 1 …… …… 計數(shù)信號量 計數(shù)信號量狀態(tài)圖 可獲得 不可獲得 初始化 值大于 0 申請并獲得 值為 0 釋放 值為 1 申請并獲得 值減 1 釋放 值加 1 計數(shù) (一般 )信號量同步原語 Wait(S): := 。/將該任務(wù)插入等待序列 Block(CALLER)。 /任務(wù)使用完共享資源，將信號量的值加 1，釋放 一個信號量 if =0 /如果信號量為負(fù)，表示仍有等待該資源的任務(wù)被 阻塞 then begin Remove(,id)。 /將該任務(wù)的狀態(tài)修改為就緒態(tài)，喚醒任務(wù) end S的絕對值表示在該信號量列表中已阻塞的任務(wù)數(shù)目 計數(shù)信號量 ? Var E,F:Semaphore。 ? begin (*main program*) F:=0。mutex=1。 …… producern。 …… consumerm； parend ? end 信號量機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) SCB1 SCB2 …… …… 信號量控制塊 count 信號量名字或 ID Task1 Task2 …… 任務(wù)等待列表 信號量機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 信號量控制塊 ： 管理所有創(chuàng)建的信號量，內(nèi)核在系統(tǒng)運行時動態(tài)分配和回收信號量控制塊 ? 互斥和二值信號量控制塊結(jié)構(gòu) : Binary_Semaphore_Control_Block wait_queue 任務(wù)等待隊列 attributes 信號量屬性 lock_nesting_behavior 試圖嵌套獲得時的規(guī)則 wait_discipline 任務(wù)等待信號量的方式 priority_ceiling 優(yōu)先級天花板值 lock 是否被占有 holder 擁有者 nest_count 嵌套層數(shù) ?計數(shù)信號量控制結(jié)構(gòu)Counting_Semaphore_Control_Block wait_queue 任務(wù)等待隊列 attributes 計數(shù)信號量屬性 maximum_count 最大計數(shù)值 wait_discipline 任務(wù)等待信號量的方式 count 當(dāng)前計數(shù)值 信號量機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 典型的信號量操作 ? 創(chuàng)建信號量 ? 獲?。ㄉ暾垼┬盘柫? ? 釋放信號量 ? 刪除信號量 ? 清除信號量的任務(wù)等待列表 ? 獲取有關(guān)信號量的各種信息 創(chuàng)建信號量 ? 功能 ：根據(jù)應(yīng)用傳遞的參數(shù)創(chuàng)建一個信號量 ? 參數(shù) ：信號量的名字、屬性和初始值等。 – 創(chuàng)建成功時，為其分配唯一的 ID號返回給應(yīng)用。 信號量的屬性 信號量的屬性 信號量的類型 互斥信號量（ MUTEX_SEMAPHORE） 計數(shù)信號量（ COUNTING_SEMAPHORE） 二值信號量（ BINARY_SEMAPHORE） 任務(wù)等待信號量的方式 先進(jìn)先出（ FIFO）順序 優(yōu)先級（ PRIORITY）順序 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題的解決方法（只適用于互斥信號量） 優(yōu)先級繼承算法（ INHERIT_PRIORITY） 優(yōu)先級天花板算法 (PRIORITY_CEILING) ，需給出所有可能獲得此信號量的任務(wù)中優(yōu)先級最高的任務(wù)的優(yōu)先級。該功能流程如下：
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1