2011軟件水平考試嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師輔導(dǎo)筆記(18)

　　(10)任務(wù)互斥

　　A、任務(wù)之間的關(guān)系：相互獨(dú)立、任務(wù)互斥、任務(wù)同步、任務(wù)通信。

　　B、任務(wù)間的互斥：當(dāng)前已經(jīng)有一個(gè)任務(wù)正在訪問(wèn)臨界區(qū)共享數(shù)據(jù)，那么其他任務(wù)暫時(shí)

　　不能訪問(wèn)。

　　C、提出互斥訪問(wèn)的四個(gè)條件：

　　a、在任何時(shí)候最多只能有一個(gè)任務(wù)位于它的臨界區(qū)中。

　　b、不能事先假定CPU 的個(gè)數(shù)和系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

　　c、沒(méi)有任務(wù)位于它的臨界區(qū)中，它不妨礙其他任務(wù)去訪問(wèn)臨界區(qū)資源。

　　d、任何一個(gè)任務(wù)進(jìn)入臨界區(qū)的請(qǐng)求必須在有限的時(shí)間內(nèi)得到滿足，不能無(wú)限期。

　　D、任務(wù)互斥的解決方案：

　　a、關(guān)閉中斷法

　　b、繁忙等待法

　　c、信號(hào)量處理

　　(11)信號(hào)量

　　信號(hào)量記錄當(dāng)前可用資源的數(shù)量。

　　信號(hào)量由操作系統(tǒng)維護(hù)，任務(wù)不能直接去修改它的值，只能通過(guò)初始化和兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)原

　　語(yǔ)(PV 原語(yǔ))來(lái)對(duì)它進(jìn)行訪問(wèn)。

　　注：關(guān)于原語(yǔ)。

　　原語(yǔ)通常由若干條語(yǔ)句組成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)某個(gè)特點(diǎn)的操作，并通過(guò)一段不可分割或不可中斷的程序來(lái)實(shí)

　　現(xiàn)其功能。原語(yǔ)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核的一個(gè)組成部分，必須在內(nèi)核態(tài)下執(zhí)行。原語(yǔ)的不可中斷性是通過(guò)在其執(zhí)

　　行過(guò)程中關(guān)閉中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。關(guān)鍵要理解PV 原語(yǔ)的實(shí)現(xiàn)：

　　P(semaphores S)

　　{

　　--S.count; //申請(qǐng)一個(gè)資源

　　if(S.count < 0) //沒(méi)有空閑資源

　　{

　　將當(dāng)前任務(wù)阻塞起來(lái)，加到阻塞隊(duì)列末尾，調(diào)度新的任務(wù)運(yùn)行。

　　}

　　}

　　V(semaphores S)

　　{

　　++S.count; //釋放一個(gè)資源

　　if(S.count <= 0) //有任務(wù)被阻塞

　　{

　　從阻塞隊(duì)列中取出一個(gè)任務(wù)，把該任務(wù)改為就緒狀態(tài)，插入就緒隊(duì)列。

　　}

　　}

　　利用操作系統(tǒng)提供的信號(hào)量機(jī)制，可以方便、有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源的互斥訪問(wèn)，優(yōu)

　　點(diǎn)有兩個(gè)：

　　A、可以設(shè)置信號(hào)量的計(jì)數(shù)值，從而允許多個(gè)任務(wù)同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)。

　　B、當(dāng)一個(gè)任務(wù)暫時(shí)無(wú)法進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，它會(huì)被阻塞起來(lái)，將CPU 讓給其他任務(wù)。

　　(12)任務(wù)同步

　　任務(wù)之間的同步可以使用信號(hào)量機(jī)制，通過(guò)引入PV 操作來(lái)設(shè)定兩個(gè)任務(wù)在運(yùn)行時(shí)的先

　　后順序。例如，可以把信號(hào)量視為某個(gè)共享資源的當(dāng)前個(gè)數(shù)，然后由一個(gè)任務(wù)負(fù)責(zé)生成這種

　　資源，而另一個(gè)任務(wù)則負(fù)責(zé)消費(fèi)這種資源，這樣可以構(gòu)成兩個(gè)任務(wù)之間的先后順序。在具體

　　實(shí)現(xiàn)上，一般把信號(hào)量的初始值設(shè)為N，N 大于或等于0。然后在一個(gè)任務(wù)內(nèi)使用V 原語(yǔ)，

　　把信號(hào)量加1，而在另外一個(gè)任務(wù)內(nèi)部使用P 原語(yǔ)，將信號(hào)量減1，從而實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)任務(wù)之

　　間的同步關(guān)系。

　　(13)死鎖

　　在一組任務(wù)中，每個(gè)任務(wù)都占用著若干資源，同時(shí)又在等待其他任務(wù)占用的資源，從

　　而造成所有任務(wù)都無(wú)法進(jìn)展下去的現(xiàn)象，這稱為死鎖現(xiàn)象。

　　除了資源的競(jìng)爭(zhēng)之外，PV 操作使用不當(dāng)也會(huì)引起死鎖。

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