實時操作系統(tǒng)rtos培訓(xùn)-閱讀頁
2025-01-27 18:39本頁面
【正文】 ack_usage cyg_thread_get_next cyg_thread_get_info cyg_thread_find 任務(wù)間通信及同步 共享內(nèi)存（ Share Memory） 信號量（ Semaphore） 互斥量（ Mutex） 事件標(biāo)志（ Event Flag） 消息郵箱（ Message Box） 消息隊列（ Message Queue） 信號量（ Semaphore） 信號量用于： ? 控制共享資源的使用權(quán) (滿足互斥條件 ) ? 標(biāo)志某事件的發(fā)生 ? 使兩個任務(wù)的行為同步 一個信號量是一個 16位變量，初值為0~65535，值為 0表示資源處于鎖住狀態(tài)，非 0表示有多個資源，供多個任務(wù)訪問 信號量表示符號：鑰匙或旗幟 信號量的 P、 V操作 等待信號量（ P操作）： ? 如果信號量值大于 0，則信號量值減 1，任務(wù)得以繼續(xù)運行 ? 如果信號量的值為 0，等待信號量的任務(wù)被掛起并列入等待信號量任務(wù)表 釋放信號量（ V操作）： ? 如果沒有任務(wù)在等待信號量，信號量的值僅僅是簡單地加 1 ? 如果有任務(wù)在等待該信號量，那么就會有一個任務(wù)進入就緒態(tài)，信號量的值也就不加 1 ?P、 V操作為原語操作 ,原語 (primitive or atomic action): ? 是由若干多機器指令構(gòu)成的完成某種特定功能的一段程序，具有不可分割性 ?即原語的執(zhí)行必須是連續(xù)的，在執(zhí)行過程中不允許被中斷 ?實現(xiàn)：開關(guān)中斷 ?信號量的使用 ： ? 必須置一次且只能置一次初值 ? 初值不能為負(fù)數(shù) ? 只能執(zhí)行 P、 V操作 信號量的 P、 V操作（續(xù)） 用 P、 V操作解決線程間互斥問題 P(mutex) V(mutex) P1 P2 P3 互斥區(qū) P(mutex) P(mutex) V(mutex) V(mutex) 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題（續(xù)） 設(shè)計中應(yīng)注意避免產(chǎn)生優(yōu)先級反轉(zhuǎn) 優(yōu)先級繼承 (Priority inheritance)可解決 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題 經(jīng)典的生產(chǎn)者 ─ 消費者問題 消費者 生產(chǎn)者 經(jīng)典的生產(chǎn)者 ─ 消費者問題（續(xù) 1） 同步問題： P線程不能往 “ 滿 ” 的緩沖區(qū)中放產(chǎn)品，設(shè)置信號量為 S1 Q線程不能從 “ 空 ” 的緩沖區(qū)中取產(chǎn)品，設(shè)置信號量 S2 P： Q： while (true) { while (true) { 生產(chǎn)一個產(chǎn)品 。 P(s1) 。 送產(chǎn)品到緩沖區(qū) 。 V(s2)。 }。 S1初值為 1， S2初值為 0 ......P Q放消息 取消息nn 個緩沖區(qū)(Buffer)ij多個緩沖區(qū)的生產(chǎn)者和消費者 P： i = 0。 P(S1)。 V(S2)。 }。 while (true) { P(S2)。 V(S1)。 j = (j+1) % n。 S1初值為 n， S2初值為 0 Q： j = 0。 P(mutex2)。 V(mutex2)。 消費產(chǎn)品 。 }。 while (true) { 生產(chǎn)產(chǎn)品 。 P(mutex1)。 V(mutex1)。 i = (i+1) % n。 錯誤 S1初值為 n， S2初值為 0 線程數(shù)為 m 線程數(shù)為 k Q： j = 0。 P(mutex2)。 j = (j+1) % n。 V(S1)。 }。 while (true) { 生產(chǎn)產(chǎn)品 。 P(mutex1)。 i = (i+1) % n。 V(S2)。 正確 S1初值為 n， S2初值為 0 線程數(shù)為 m 線程數(shù)為 k 1) 信號量的物理含義： S0表示有 S個資源可用 S=0表示無資源可用 S0則 | S |表示 S等待隊列中的線程個數(shù) P(S)：表示申請一個資源 V(S)：表示釋放一個資源。設(shè)備驅(qū)動程序與設(shè)備獨立軟件之間的確切界限是依賴于具體系統(tǒng)的 的功能，并且向用戶級軟件提供一個統(tǒng)一的接口 個主要課題。 在操作系統(tǒng)中采用緩沖是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的 I/O操作，以緩解CPU與外部設(shè)備之間速度不匹配的矛盾，提高資源利用率 ? 減少了 I/O設(shè)備對處理器的中斷請求次數(shù) ? 簡化了中斷機制 ? 節(jié)省了系統(tǒng)開銷 （ 2）緩沖區(qū)設(shè)置 硬緩沖：在設(shè)備中設(shè)置緩沖區(qū)，由硬件實現(xiàn) 軟緩沖：在內(nèi)存中開辟一個空間，用作緩沖區(qū) 緩沖技術(shù) 1. 設(shè)備分配與回收 當(dāng)某線程向系統(tǒng)提出 I/O請求時，設(shè)備分配程序按一定策略分配設(shè)備、控制器和通道，形成一條數(shù)據(jù)傳輸通路，以供主機和設(shè)備間信息交換 設(shè)備獨立性，即不能因為設(shè)備的忙碌、故障或更換而影響程序的運行 , 向用戶屏蔽物理設(shè)備 , 呈現(xiàn)給用戶的一個操作簡單的邏輯設(shè)備 ? 由于在多線程程序系統(tǒng)中，線程數(shù)多于資源數(shù)，引起資源的競爭。因此要考慮多個訪問請求到達時服務(wù)的順序，使平均服務(wù)時間越短越好 設(shè)備處理 為了控制 I/O傳輸，系統(tǒng)為每類設(shè)備編制設(shè)備驅(qū)動程序 任務(wù)：主要負(fù)責(zé)接收和分析從設(shè)備分配轉(zhuǎn)來的信息，并根據(jù)設(shè)備分配的結(jié)果，結(jié)合具體物理設(shè)備特性完成以下具體工作 : (1) 預(yù)置設(shè)備的初始狀態(tài) (2) 根據(jù)請求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，組織 I/O緩沖隊列，利用I/O緩沖對數(shù)據(jù)進行加工，包括數(shù)據(jù)格式處理和編碼轉(zhuǎn)換 (3) 構(gòu)造 I/O程序（在有通道系統(tǒng)中，是通道程序） (4) 啟動設(shè)備進行 I/O操作 設(shè)備驅(qū)動程序 CAM開發(fā)平臺的 DEVICE UART TIMER SCARD PIC PCMCIA MPEG CAM產(chǎn)品軟件體系結(jié)構(gòu)
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1