chap02-实时系统概念课件.ppt

用获取信号量来得到打印机使用权 精品 每个任务都知道有个信号表示资源可不可以使用。要想使用该资源，要先得到这个信号。然而有些情况下，最好把信号量藏起来，各个任务在同某一资源打交道时，并不知道实际上是在申请得到一个信号量。例如，多任务共享一个RS-232C 外设接口，各任务要送命令给接口另一端的设备并接收该设备的回应。 精品 在任务级看不到隐含的信号量 精品 程序清单 2.8 隐含的信号量。 INT8U CommSendCmd(char *cmd, char *response, INT16U timeout) { Acquire ports semaphore; Send command to device; Wait for response (with timeout); if (timed out) { Release semaphore; return (error code); } else { Release semaphore; return (no error); } } 精品 计数式信号量用于某资源可以同时为几个任务所用。例如，用信号量管理缓冲区阵列(buffer pool)，如图2.12 所示。缓冲区阵列中共有10 个缓冲区，任务通过调用申请缓冲区函数BufReq()向缓冲区管理方申请得到缓冲区使用权。当缓冲区使用权还不再需要时，通过调用释放缓冲区函数BufRel()将缓冲区还给管方。函数示意码如程序清单2.9所示 精品 程序清单 2.9 用信号量管理缓冲区。 BUF *BufReq(void) { BUF *ptr; Acquire a semaphore; Disable interrupts; ptr = BufFreeList; BufFreeList = ptr-BufNext; Enable interrupts; return (ptr); } void BufRel(BUF *ptr) { Disable interrupts; ptr-BufNext = BufFreeList; BufFreeList = ptr; Enable interrupts; Release semaphore; } 精品 精品 处理简单的共享变量也使用信号量则是多余的。请求和释放信号量的过程是要花相当的时间的。有时这种额外的负荷是不必要的。用户可能只需要关中断、开中断来处理简单共享变量，以提高效率。 精品 2.19 死锁(或抱死)（Deadlock (or Deadly Embrace)） 死锁也称作抱死，指两个任务无限期地互相等待对方控制着的资源。设任务T1 正独享资源R1，任务T2 在独享资源R2，而此时T1 又要独享R2，T2 也要独享R1，于是哪个任务都没法继续执行了，发生了死锁。最简单的防止发生死锁的方法是让每个任务都： 先得到全部需要的资源再做下一步的工作 用同样的顺序去申请多个资源 释放资源时使用相反的顺序 精品 内核大多允许用户在申请信号量时定义等待超时，以此化解死锁。当等待时间超过了某一确定值，信号量还是无效状态，就会返回某种形式的出现超时错误的代码，这个出错代码告知该任务，不是得到了资源使用权，而是系统错误。死锁一般发生在大型多任务系统中，在嵌入式系统中不易出现。 精品 2.20 同步 可以利用信号量使某任务与中断服务同步(或者是与另一个任务同步，这两个任务间没有数据交换)。 精品 图2.13 用信号量使任务与中断服务同步 用来实现同步机制的信号量初始化成0，信号量用于这种类型同步的称作单向同步(unilateral rendezvous)。一个任务做I/O操作，然后等信号回应。当I/O 操作完成，中断服务程序(或另外一个任务)发出信号，该任务得到信号后继续往下执行。 精品 如果内核支持计数式信号量，信号量的值表示尚未得到处理的事件数。请注意，可能会有一个以上的任务在等待同一事件的发生，则这种情况下内核会根据以下原则之一发信号给相应的任务： 发信号给等待事件发生的任务中优先级最高的任务，或者 发信号给最先开始等待事件发生的那个任务 精品 两个任务可以用两个信号量同步它们的行为。如图2.14 所示。这叫做双向同步(bilateral rendezvous)。双