信號量
- 基于STM32的mbedOS信號量調度機制剖析
杰斯特拉提出了信號量(Semaphore)的概念[4-5],用來實現對操作系統的資源管理[6]和多任務調度。信號量機制在常用的RTOS中一直有被應用,無論是早期出現的MQX,還是之后陸續出現的諸如μC/OS、FreeRTOS及2014年Arm公司出品的mbedOS等RTOS中,信號量機制始終被保留并不斷完善[7]。因此,充分理解信號量的調度機制,有助于開發人員設計出實時性強、穩定性好的RTOS。目前,有關操作系統的信號量機制剖析主要集中在Linux、Fre
計算機應用與軟件 2023年10期2023-11-02
- 以問題為導向的信號量機制課堂思政教學設計
00)0 引言信號量機制是荷蘭學者Dijkstra 提出的一種卓有成效的進程同步工具[1]。在計算機操作系統中，信號量機制被廣泛應用于進程同步與互斥中。以問題解決為導向的信號量機制課堂思政教學設計中，以去年全球疫情為例，提出國內采用精準防控，在應檢盡檢的核酸檢測隊伍中，將檢測人群中的個人看作是進程，再將信號量機制的同步與互斥應用于核酸檢測，學生們在問題求解中體驗學有所用的價值，激發學生積極探索的求知欲，為以后從事自主可控，安全可靠的國產操作系統和利用計算機
電腦知識與技術 2023年16期2023-07-26
- 基于FPGA和多核DSP的雷達信號處理架構設計
IPC)與硬件信號量(Semaphore)是多核DSP內實現核間通信與同步的兩種主要方式[4]。片上系統設計了核間中斷的映射中斷號與中斷向量,通過片上中斷控制器來完成內核間的同步操作。而硬件信號量則是結合了中斷與查詢兩種方式實現核間的同步與數據傳遞,下面將就這兩種方式分別做一概述。核間中斷專門用作處理器內部各核之間的通信與同步等操作。C6678的每個內核均可以向其他核發送中斷,每個內核也都可以接收任何主控制核的中斷請求操作。IPC中斷的觸發和接收過程設置簡
火控雷達技術 2023年2期2023-07-15
- 速率分布等
入軌火箭使用。信號量學科：計算機科學與技術信號量是一種取值為整數的變量，表示可用的臨界資源數目或等待資源的進程數，進程調用PV原語改變該變量的值，用來實現進程間同步或互斥。1965年，荷蘭學者迪杰斯特拉提出的信號量機制是處理進程同步的一種有效手段。從整型信號量到記錄型信號量，再到信號量集，信號量機制是隨著操作系統的不斷完善而不斷發展的。目前，信號量機制已經在單機、多處理機以及計算機網絡中得以廣泛應用。土地鹽漬化災害學科：海洋科學技術土地鹽漬化災害是因海水入
發明與創新·中學生 2023年8期2023-06-25
- 基于RT-Thread的智慧農業大棚監控系統設計
照數據2.3 信號量的規劃在采集數據的線程被創建成功之后，如何與初始化mqtt 協議的線程協作完成數據上云的任務？在RTThread 中線程間同步的方式主要三種，分別是信號量、互斥量和事件集。信號量作為輕型的內核對象，系統通過獲?。╰ake）及釋放（release）信號量的方式保證任務/線程正常有序地運行。RTOS 層的主要工作流程圖如圖3所示，“read_SHT3X_thread”與“read_light_thread”線程是以永久等待的方式獲取信號量，
電子技術與軟件工程 2023年6期2023-05-30
- 基于智能化的設備入網方式研究
平臺相關設備的信號量。如果上傳的信號量滿足平臺設定的入網檢測要求，則表明設備入網測試通過，入網成功。下面以動環監控設備、不間斷電源設備、鋰電池組設備的相關檢測信號量為例，介紹設備接入的入網檢測流程及實現方式[4]。2.1 動環監控設備接入流程動環監控設備是對分布在各個點位的新能源設備的各種參數進行遙測、遙控、遙調和遙信，實時監測運行參數，診斷和處理故障，并對設備進行集中監控和集中維護的計算機控制系統。FSU上傳的相關信號量如表1所示，主要信號量類型為遙測，
通信電源技術 2022年19期2023-01-31
- 鉛酸電池在線監控研究
電池組總電壓等信號量的分析監測，采用安全、有效的充放電方式,兼顧供電需求和鉛酸電池使用壽命[1]。1 鉛酸電池監控原理1.1 鉛酸電池簡介鉛酸電池是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，且電解液是硫酸溶液的蓄電池。在放電狀態下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；充電狀態下，正負極的主要成分為硫酸鉛。單只鉛酸電池由正極群、負極群、多孔性隔膜、槽蓋、電解液以及排氣閥6個主要組件組成，通過對多組鉛酸電池的串聯，滿足對不同的備電、儲能等電力需求。鉛酸電池相比鋰電
通信電源技術 2022年20期2023-01-31
- 互斥信號量初值不同情況分析
程互斥關系中，信號量初值一般為1，含義為使用的臨界資源的數量為1 個，一次僅允許一個進程使用，但也存在特殊情況其初值不為1，下面就來討論下互斥信號量的不同取值情況。1 互斥描述多個程序在并發執行時，由于共享系統資源，如CPU、I/O設備等會形成相互制約的間接關系，這種間接制約關系稱之為互斥。為了保證這些進程能有序地運行，對于系統中的這類共享資源，必須由系統實施統一分配，即用戶在要使用這些資源之前應先提出申請，而不能直接使用[1]，使用結束后要釋放資源。1.
電腦知識與技術 2022年20期2022-08-29
- 可調試的信號量PV原語快速實現方法
線程級可調試的信號量PV原語快速代碼實現方法。利用該方法對經典的簡單生產者－消費者同步問題的偽代碼算法進行了C語言編程演示。通過演示說明了該方法代碼短小且可在多種操作系統下調試運行。關鍵詞：信號量；PV原語；同步；互斥；生產者－消費者問題中圖分類號：TP316 ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1009-3044（2022）31-0090-031 概述操作系統是計算機系統的核心和靈魂，進程是操作系統中最基本最重要的概念[1]。進程實現了并發多任務，多任務的
電腦知識與技術 2022年31期2022-05-30
- 能源控制器信號量死鎖問題分析及解決方案
究其根本，實為信號量死鎖導致?；诖?，提供了一套能源控制器信號量死鎖的解決方案。關鍵詞：能源控制器;信號量;死鎖0 引言能源控制器具備數據采集、智能費控、時鐘同步、精確計量、回路狀態監測、停電事件上報等多種功能[1]，不同功能從軟件層面被劃分成了不同的App。當前能源控制器液晶顯示菜單存在無序切換的問題，通過分析發現根源是硬件接口層使用的信號量在第三方容器App中失效。進一步深挖后發現，目前使用的信號量機制中，當進程在持有鎖期間終止時，會造成信號量死鎖，導
機電信息 2021年29期2021-12-17
- 操作系統中信號量機制的應用分析
讓讀者深入理解信號量機制的應用和?PV?原語的使用。關鍵詞：生產者;消費者;同步;互斥;信號量一、引言《操作系統原理》課程是計算機科學與技術、大數據、物聯網等計算機相關專業的基礎課程、核心課程，也是計算機408研究生考試中計算機類專業的一門必考專業課，一直受到國內外計算機專業教師的高度重視。課程內容涉及到操作系統的原理與技術、具體的設計與實現，主要內容包括處理機管理、進程管理、存儲管理、設備管理和文件系統管理等核心功能的設計與實現。通過學習，使學生建立起對
科技信息·學術版 2021年23期2021-11-10
- uC/OS-n多任務切換方法研究
;多任務切換;信號量機制;任務TCB;Task控制塊一、uC/OS-II的五種任務狀態的含義（一）uC/OS-II其任務建立一般在多任務運行前，子任務也可以動態地被運行著的任務建立。如果該任務被另一個未運行任務所建，兩個任務中高優先級任務將取得CPU的控制權。（二）一個任務被創建后，可能處在以下五種狀態：休眠態（Dormant State）指任務被調到內存中準備運行，但還沒有被uC/OS-II內核轉讓管理權時的狀態。任務就緒態（Ready State）指將
消費電子 2021年9期2021-11-05
- 進程同步通信經典問題—讀者寫者問題的算法分析與設計
法分析1.1 信號量控制要實現讀寫進程之間的互斥，我們首先想到的就是添加信號量。在操作系統中，信號量在解決多種多樣的進程同步問題起到了至關重要的作用，比如，信號量能夠保證兩個或者多個臨界區不被并發調用。同時，信號量本質上代表的，是某種資源的可利用數量。信號量只能通過初始化和兩個標準的原語來訪問--作為OS核心代碼執行，不受進程調度的打斷[1]。P操作減少一個信號量的值，如果它的值大于零，進程繼續執行，否則就睡眠，等待喚醒；而V操作增加它的值，若有進程在此信
電子測試 2021年12期2021-07-22
- 基于FreeRTOS同步與通信機制的CO濃度監測報警裝置設計
內核擁有隊列、信號量和事件標志組來完成不同任務之間，任務與中斷之間的消息傳遞。消息隊列通常采用先進先出(FIFO)的存儲緩沖機制，完成任務與任務、任務與中斷間的消息傳遞；信號量分為二制信號量、計數型信號量、互斥信號量和遞歸互斥信號量；主要用來完成共享資源訪問和任務同步的功能；事件標志組通過事件編號訪問事件，用于實現多個任務或事件的同步。2 同步通信機制分析■2.1 隊列隊列擁有獨立權限的內核對象，本身并不屬于或賦予任何任務。任何任務均可向同一隊列寫入或者讀
電子制作 2021年13期2021-07-20
- 基于低場二維核磁共振的油茶籽油鑒別與摻兌檢測
，顏色深淺表示信號量大小，色彩亮度越高則信號量越大，色彩亮度越低則信號量越小。圖1c為T1-T2二維核磁圖譜的3D視角圖。使用Matlab 2018提取以下特征信息：總信號量TA、總像素數S、最大信號量C，T1的起始時間T1S及結束時間T1E、T2的起始時間T2S和結束時間T2E；當對T1-T2二維核磁圖譜3D視角圖在最大信號量為1/2處作水平橫截則還可獲得1/2峰高截面圖(圖1d)，從中可提取得到以下特征信息：截面處的T1起始時間T1SJ及結束時間T1E
農業機械學報 2021年3期2021-04-13
- 一種基于SylixOS的多任務間數據通信方法探究
同時支持二進制信號量、計數型信號量、互斥信號量、消息隊列等資源共享方式。由于兼容POSIX標準，同樣一個Linux下的符合POSIX標準的應用程序，無須任何修改可以在SylixOS下完美運行。另外，VxWorks也是一款符合POSIX標準的實時操作系統，因此，SylixOS可以使VxWorks開發者能夠很快地適應SylixOS的程序開發，并提供了VxWorks兼容接口。SylixOS是一款大型嵌入式實時操作系統，經過多年開發，目前已經成為一個功能完善、性能
科學與信息化 2021年7期2021-03-18
- 土體變形監測傳感器的研究
，其穩定的輸出信號量為569；在彎曲角度為60°時，其穩定的輸出信號量為442，整個標定試驗過程中信號量的變化為127。從圖2可以看出，當彎曲角度變大時，Flex彎曲傳感器的輸出信號量變小?？傻贸鼋Y論：1號Flex彎曲傳感器的輸出信號量與其彎曲角度的關系可以看作是線性的，且符合式（1）所分析的結果。2號Flex彎曲傳感器的標定試驗結果顯示，在傳感器彎曲角度為0°時，其穩定的輸出信號量為618；在彎曲角度為60°時，其穩定的輸出信號量為495，整個標定試驗過
工程技術研究 2021年4期2021-03-12
- 實時操作系統中有限優先級反轉的驗證
了優先級調度與信號量同步機制時，由于阻塞的產生，會導致優先級反轉問題：擁有高優先級的任務會被低優先級的任務無限制的阻塞.圖1給出了一個簡單的優先級反轉問題的例子.假設t1,t2,t3是3個按優先級從低到高排列的任務.在開始階段，只有任務t1執行，在其執行的過程中，他獲取了信號量s.之后任務t3被創建，由于t3的優先級大于t1，調度器會讓t3優先執行.在t3運行一段時間后，他也需要獲取信號量s，但由于此時任務t1已經得到了信號量s，所以他只能等待t1釋放信號
小型微型計算機系統 2021年1期2021-02-04
- 基于低場核磁共振技術的水泥漿體凝結時間及早期強度分析
測，通過對核磁信號量的分析計算，獲得水泥漿體的水化程度和膠空比.同時研究了水泥漿體凝結時間、早期抗壓強度與低場核磁信號量變化之間的內在聯系.1 試驗1.1 原材料水泥為阿爾博波特蘭(安慶)有限公司產P·W 52.5白水泥，主要化學組成見表1.拌和水為蒸餾水.表1 白水泥化學組成1.2 試樣制備將白水泥分別按照水灰比mW/mC=0.3、0.4、0.5加水拌和均勻；然后迅速將攪拌好的水泥漿體注入無信號干擾的2mL色譜瓶中，注入漿體高度為15mm，輕微振動以消除
建筑材料學報 2020年1期2020-03-12
- 啟發式教學在進程同步中的應用
如何利用記錄型信號量解決進程間的制約關系，多個概念交織在一起，往往令學生望而生畏，理解和掌握的程度較低，打擊了學生的學習積極性。啟發式教學，是20世紀60年代中期創建的教學方法，根據課程教學目標、知識內容邏輯和學生知識水平，采用多種方式，以啟發學生的思維為核心，通過調動學生的學習主動性和積極性，從而促進學生知識理解、能力培養和身心發展的一種教學方法。1 進程同步的基本概念及解決機制（1）進程同步某些應用程序，為了完成某任務而建立了兩個或多個進程。這些進程將
數碼世界 2019年3期2019-04-25
- SpaceOS中若干全局性質的形式化描述和驗證
內核任務管理和信號量相關的全局性質.本文的貢獻有:1)為SpaceOS內核狀態建立了抽象模型,描述內核數據結構,為主要模塊的系統調用和中斷處理程序編寫了抽象規范.2)擴展了Certi-μC/OS驗證框架,設計了一套證明全局性質的推理規則,克服了原有框架對全局性質驗證的支持不夠成熟、代價較高的問題.還開發了一組Coq證明策略,進一步提高證明效率.3)結合需求說明文檔和源代碼,提取并形式化編碼了8條與內核任務管理和信號量相關的全局性質,證明了SpaceOS滿足
小型微型計算機系統 2019年1期2019-01-24
- Linux內核優先級倒轉分析
有效手段是內核信號量機制。解決Linux內核信號量操作中存在的優先級倒轉問題，是將Linux運用于實時系統的重要手段。文中在分析Linux內核信號量操作源代碼的基礎上，結合嵌入式應用深入分析其中存在的優先級倒轉問題。信號量 優先級倒轉 嵌入式系統 等待隊列 實時性1 引言Linux內核允許多個進程并發執行，從而極大限度地利用了CPU資源。但是為了避免多個進程同時進入臨界區，Linux內核采取了嚴格的同步機制，信號量就是其中之一。如果一個進程試圖獲得一個已經
數碼世界 2017年11期2017-12-28
- 操作系統進程同步和互斥教學方法研究
助于理解和掌握信號量機制的應用，而且能提高學生分析問題和解決問題的能力。關鍵詞：進程；同步；互斥；信號量中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）44-0255-02一、引言操作系統課程是計算機及相關專業學生的必修主干核心課程。作為一門原理性課程，其內容龐雜，涉及面廣，概念多，理論性強，比較枯燥，而且很多概念和算法相當抽象[1]。尤其是進程管理中進程同步和互斥部分的內容，進程本身就是一個抽象概念，研究進程的并發執行控
教育教學論壇 2017年44期2017-12-02
- RTX與衛星時統技術實現導彈艦面設備仿真時間控制?
S線程、RTX信號量和中斷函數的協同處理過程進行了詳細說明，介紹了時統與RTX控制方法的工程實現及應用，說明了基于時統與RTX的時間控制方法的應用前景。艦面設備；衛星時統；RTX；仿真時間；信號量1 引言導彈艦面設備仿真系統開發中，由于設備仿真節點多，艦空艦面設備仿真節點約10～20個節點，必須解決時間精度控制和時間同步控制問題。目前，導彈艦面設備仿真時間控制方法根據操作系統不同而有區別：方法一，用VxWorks實時操作系統，直接配合時統設備完成時間統一；
艦船電子工程 2017年10期2017-11-28
- 經典讀寫進程問題的改進算法
步； 互斥； 信號量引言利用信號量機制來實現讀者與寫者的同步問題，一直是操作系統中討論一個的經典進程同步問題.這類題型變化多、實例多，又與實際生活中的問題有著緊密聯系，本文利用信號量機制和wait、signal操作，在讀者-寫者問題傳統傳統解決方案的給出了兩種改進解決方案.1.讀寫同步問題及傳統解決方案1.1 問題內容某共享文件，多個讀者（只讀文件進程）和多個寫者（只寫文件進程）在某個時間段內對該文件資源異步進行讀寫.為避免文件數據出現丟失修改和讀臟數據的
魅力中國 2016年45期2017-07-20
- 嵌入式實時多分區操作系統進程同步機制的研究
詞：進程同步；信號量；事件；互斥量；條件變量；信號中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A嵌入式實時多分區操作系統是專門為新一代航空電子系統開發的，它是支持綜合化航空電子系統的嵌入式實時操作系統。進程同步與通信功能的出現為多任務同時執行提供的可能。進程同步機制在嵌入式實時多分區操作系統中進程交互、數據保護及臨界資源保護等方面做出巨大貢獻。1 進程間關系為了滿足新一代航空電子系統高度綜合化、模塊化的要求，在高安全實時操作系統中引 入了分區的概念。分區在時間和空
科技風 2017年2期2017-07-10
- 基于UCOS-II的礦用數據采集單元(DTU)系統設計
，按鍵中斷發送信號量給主通信任務，主通信任務等待主通信中斷發送的信號量。當服務器端發送數據采集命令后，觸發主通信中斷，主通信中斷服務程序發送信號量給主通信任務。主通信任務解包服務器發送的命令，根據命令發送信號量給其他任務。當主通信任務接收到參數保存命令，就發送信號量給參數保存任務，參數保存任務就保存當前參數，并發送信號量給聲音提示任務，聲音提示任務控制蜂鳴器發出“滴”的一聲作為提示。當主通信任務接收到DA設置命令，主通信任務發送信號量給DA任務，DA任務控
實驗室研究與探索 2017年5期2017-06-19
- 信號量在LINUX系統I2C驅動程序的應用
LINUX中有信號量機制，本文討論信號量在驅動程序中的應用?！娟P鍵詞】 嵌入式LINUX 信號量 驅動程序 I2C一、引言筆者在開發嵌入式LINUX系統I2C驅動，通過實驗將信號機制運用到驅動程序中，實現了硬件中斷請求的消息傳遞，從而提高軟件運行效率。二、異步通知技術筆者查閱書籍，發現LINUX可以使用信號來處理事件，在設備驅動中也有異步通知SIGIO信號，當新數據到達時發送SIGIO信號通知上層程序讀數據。異步通知只有一個SIGIO信號，當多個設備都發送
中國新通信 2017年6期2017-05-02
- linux下多值信號量的操作探討
了Linux下信號量通信機制的發展歷史，信號量通信的特點，主要針對信號量的操作進行分析，其中包括創建信號量集合，修改信號量集合中某個信號量的值，如何獲得信號量集合中某個信號量的值。文章最后給出多值信號量操作的實例，并且指出多值信號量操作時應該關注的重點問題。關鍵詞：信號量 進程間通信 操作中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0240-011 Linux信號量通信機制發展史Linux操作系統中有多種進程間
數字技術與應用 2016年10期2017-04-01
- 基于實時操作系統的ATmega128串行通信驅動程序設計*
RT特點，采用信號量、消息郵箱及環形緩沖隊列，設計串口通信驅動模塊。結果：串口驅動通信模塊采用信號量、消息郵箱及環形緩沖區解決CPU快速處理和外部慢速通信接口的速度配合問題，并利用信號量和消息郵箱，實現串口通信中斷服務與數據處理任務間數據傳輸的同步性和實時性。結論：通過實驗驗證了在多種不同通信速率下串行通信驅動模塊數據傳輸的可靠性，該傳輸模塊數據傳輸具有誤碼率低、傳輸穩定可靠的特點。實時操作系統uCOS-II；信號量；消息郵箱；串行通信；驅動程序；靜脈麻醉
中國醫學裝備 2016年11期2016-12-09
- 實時操作系統FreeRTOS移植的實驗研究
先級調度與二值信號量任務間的同步通信實驗，驗證了FreeRTOS操作系統移植的正確性和實驗設計的合理性。FreeRTOS 移植 S3C44b0x 任務同步通信 任務調度隨著計算機技術和微電子技術的推進，嵌入式技術這門新興學科產生并且迅速發展，因此傳統的單機、單任務模式已經無法滿足現代嵌入式設備在功能上的需求，在這種情況下，引入操作系統是嵌入式系統發展的必然趨勢。將嵌入式設備引入操作系統，對于整個系統的硬件和軟件資源，操作系統都可以合理有效地管理，這對整個系
化工自動化及儀表 2016年7期2016-11-22
- 飛思卡爾S12X系列單片機協處理器的應用
RAM中運行、信號量的互鎖，以及利用其實現CAN信息中斷接收的應用實例，從而減輕CPU的負擔以增強汽車電子軟件系統的數據吞吐能力。飛思卡爾單片機；協處理器；XGATE；S12X系列與S12系列微處理器相比，Freescale公司推出的S12X（E）系列16位微處理器的性能有全面的提升。HCS12X系列單片機是HCS12系列的增強型產品，基于S12 CPU內核，增加了172條指令，可以執行32位運算，總線頻率最高可達50 MHz，并且改進了中斷處理能力［1］
客車技術與研究 2016年4期2016-09-13
- Linux多線程編程技術在擲骰子游戲模擬程序中的應用
制以及多個二值信號量以實現多個線程間循環同步。通過偽隨機數模擬擲骰子的點數，設計并實現了一個基于多線程方式模擬4人擲骰子游戲程序，并對1 000次游戲中每個游戲者獲勝的次數進行統計?？梢钥闯?，在多次游戲中，每個游戲者獲勝的概率符合概率分布規律。程序運行結果表明，利用信號量可有效實現多個線程間的同步與互斥，并簡化了程序結構。多線程；線程同步；隨機數；擲骰子游戲程序O 引言概率事件是日常生活中經常會遇到的，如出現某種狀況的可能性，產品出現故障的幾率等。本文通過
網絡安全與數據管理 2016年9期2016-07-02
- LQ—300K型打印機在嵌入式系統下的應用與實現
S-II中利用信號量編寫驅動實現字符和圖形的打印。關鍵詞：LQ-300K；μC/OS-II；信號量；串行接口隨著嵌入式產品的進一步開發和推廣，嵌入式技術與人們的生活聯系越來越緊密，尤其在測量儀器儀表及繼電保護中使用較多，而在這些場合中往往有對打印機的配置需求，用來打印運行過程中的重要參數及波形信息。由于在電力系統中的環境較為惡劣，對打印機的要求較高，EPSON公司的LQ-300K型打印機結構簡單、結實、操作方便，適合在長期負荷的惡劣環境中使用。本文介紹了基
科技風 2016年12期2016-05-30
- 操作系統進程互斥與同步教學難點突破
，以及如何使用信號量實現進步的同步與互斥。關鍵詞：操作系統；計算機教學中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）05-0118-021 序言操作系統是計算機專業的核心課程，操作系統的教學主要是讓學生理解并掌握操作系統的功能及實現原理，理論性很強，知識點多，教學難度大，學生不易掌握，特別是對于高職院校的學生。為了讓學生能很好地學習操作系統的理論知識，老師們進行的了很多的探討與教學嘗試，下面就將我多年來在操作系統教中，對進程同
電腦知識與技術 2016年5期2016-04-14
- Linux下進程間通信機制的探討許豪
括信號、管道、信號量、共享內存、消息隊列，重點分析了信號和管道通信機制，包括信號通信機制的本質、信號通信機制在代碼中的實現、利用信號傳遞數據的具體方法。此外，還總結了管道通信機制、信號量通信機制、消息隊列通信機制、共享內存通信機制的特點、實現過程及其在編程過程中應重點關注的問題。關鍵詞：進程間通信；信號；信號量；通信機制中圖分類號：TP316.81 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.083本文主要介紹了Li
科技與創新 2016年3期2016-03-15
- FPGA設計中信號量管理的硬件電路設計
FPGA設計中信號量管理的硬件電路設計高承，王正彥(青島大學，青島 266071)摘要:在對嵌入式實時操作系統μC/OS-II中任務之間通信進行深入研究的基礎上，提出了將信號量的管理用基于FPGA設計的硬件電路來完成，同時保證新的混合式實時操作系統對用戶來說是透明的，即保證了混合式實時操作系統的可移植性。經過設計和不斷地改進，混合式實時操作系統成功的移植到Altera公司的DE2-70開發板上,并完成了信號量管理的測試。這是一次探索性的設計，是混合式嵌入式
單片機與嵌入式系統應用 2016年1期2016-02-26
- 基于信號量的視頻監控API設計與實現
30088基于信號量的視頻監控API設計與實現李賢軍安徽四創電子股份有限公司，安徽合肥 230088隨著平安城市不斷推進，視頻監控成為國家建設的重點。在視頻監控中，監控客戶端為重要的組成部分，所有視頻、錄像都要通過客戶端進行調閱查看，可見穩定高效的視頻監控客戶端的接口（API）設計是比較重要的。從目前來看，各視頻廠家提供視頻API各不相同，或多或少都存在著一些問題，使用不習慣；而且，由于國內專業技術封閉不公開，對于視頻監控API的設計也沒有太多相關關鍵的資
新媒體研究 2015年14期2015-12-07
- 雙端口存儲器IDT7025信號量機制在雙余度系統中的實現
IDT7025信號量機制在雙余度系統中的實現張斌峰 陳 帥 孫愛中（中國航空計算技術研究所，陜西 西安 710068）在雙余度控制系統中需要頻繁的大量數據交換，傳統的并行接口和串行接口設計無論在通信速率，還是在可靠性方面都不易滿足要求。而雙端口RAM提供2套獨立的地址，控制，數據線，同時提供信號量機制，是一個較好的實現方案。它具有通訊速率高、接口設計簡單等特點，因而能在這類設計中得到廣泛的應用?；コ?；信號量；CCDL；雙余度飛機自動駕駛儀系統多采用數字式雙
大眾科技 2015年4期2015-11-22
- 硬件信號量在多核處理器核間通信中的應用
運行的進程，由信號量來觸發。一個任務完成后退出，信號量會減1，直到該任務對應的信號量為0；觸發一個任務，就會給該任務的信號量加1。在多核處理器中，將信號量做成硬件信號量（Hardware Semaphore）來實現核間通信，硬件信號量具有硬件中斷的實時性，又具有任務的排隊機制，可以較好地解決核間通信問題。本文以8核DSP 芯片TMS320C6678為例介紹了硬件信號量的應用。文中詳細介紹了硬件信號量模塊的結構和寄存器組合，以及實現核間中斷的原理，最后以實例
單片機與嵌入式系統應用 2015年1期2015-09-12
- 基于ARM+FPGA平臺的硬件實時操作系統※*
器的任務管理、信號量、消息郵箱、消息隊列、互斥信號量、事件標志組。在ARM上配置寄存器，執行任務以及實現任務的上下文切換。這樣基本已經完成一個小型嵌入式實時操作系統所需的所有組件。硬件實時操作系統的基本配置是：同時支持創建8個任務、8個信號量、8個消息郵箱、8個消息隊列、8個互斥信號量、8個事件標志組，而想要支持更多的組件和任務，只需在FPGA上做擴展。圖1是硬件實時操作系統的狀態切換圖，圖2是硬件實時操作系統的主體框圖。圖1 硬件實時操作系統狀態切換圖圖
單片機與嵌入式系統應用 2015年4期2015-08-15
- 基于LXI的數據采集管理軟件設計與實現
phore方法信號量的特性如下：信號量是一個非負整數（表示可以利用的資源數，這里是指的是可用的數據緩沖區中BLOCK的數量），所有通過它的線程（接收線程和存儲線程）都會將該整數減1（通過它當然是為了使用資源），當該整數值為零時，所有試圖通過它的線程都將處于等待狀態。在信號量上我們定義兩種操作：Unsignal 和 Signal（釋放）。 當一個線程調用Unsignal操作時，它要么通過然后將信號量減1(還有相應的資源)，要么一直等下去(相應的資源已經沒有)
制造業自動化 2015年3期2015-04-25
- 操作系統中互斥與同步問題求解方法的探析
或喚醒的機制，信號量機制是解決同步問題的常用工具。如何使用信號量機制解決各種同步問題，需要準確理解并牢記信號量機制的定義，還需要分析和學習典型例子，并通過一定數量的練習來提高解題的技巧。1 經典案列1.1 圖書借閱系統(x:某種書冊數，設當前x=1)。如圖1 左圖所示，在并發環境下，兩個終端程序若按圖中標記的數字順序并發執行，則會出現將一本書借給兩個讀者的錯誤。為了避免出現這類的錯誤，對共享變量X 的訪問必須互斥，設置信號量mutex，初值為1，控制的代碼
長春大學學報 2015年12期2015-03-25
- 經典同步問題的死鎖解決方案
鎖；進程同步；信號量；哲學家就餐問題；吸煙者問題1 預備知識在多道程序環境下，進程有異步和同步兩種并發執行方式。異步執行是指運行中的各進程在操作系統的調度下以不可預知的速度向前推進。異步執行的進程大多沒有時序要求，不存在“執行結果與語句的特定執行順序有關”的條件競爭。然而存在一類協作進程，“保證數據的一致性”的前提要求它們必須按某種特定順序執行，并且遵守如下兩種限制[2]。(1)R1(順序化執行)：進程A的eventA事件必須發生在進程B的eventB事件
宿州學院學報 2015年4期2015-02-21
- 學生在理解信號量實現進程同步與互斥時常見問題
學過程中，利用信號量實現進程同步與互斥既是重點也是難點。本文重點討論在教學過程中發現學生用信號量時的常見問題并給出這些問題的解決方法?！娟P鍵詞】進程互斥；進程同步；信號量0 引言操作系統作為計算機專業學生的必修課程，是非常重要的一門核心課程。筆者在操作系統教學過程中發現在所有的章節中，進程的互斥與同步是學生最難掌握的部分。本文詳細分析了學生在進程互斥與同步學習過程中遇到的常見問題，并提出解決方法。1 進程互斥與同步概念現代操作系統的三個主要特征是并發性、資
科技視界 2014年36期2014-10-21
- 基于VxWorks的BMK卡的軟件測試系統研究
中斷；創建互斥信號量，用于建立驅動程序和應用程序之間的特殊通信[3]。一般情況PCI設備會共享中斷，所以掛接要使用pciIntConnect來將所有共享中斷的中斷服務程序組成一個函數鏈，這樣每次發生中斷都會將這個鏈調用一遍，從而實現中斷共享。接收中斷后進入中斷處理模塊。中斷處理模塊的主要工作是中斷到來時判斷是否為自己控制的設備發生的中斷，是則繼續處理，否則立即返回，交由其他中斷服務程序處理。若為DMA0通道產生的中斷，則釋放互斥信號量通知應用程序處理剛通過
電子設計工程 2014年2期2014-09-26
- lwIP在μTenux實時操作系統上的移植※
息傳遞的郵箱和信號量，同步以及超時保護等機制。core和api包含了lwIP核心代碼和應用編程接口代碼，移植時不需要修改。值得指出的是，lwIP 在沒有操作系統的支持下也可以運行，此時不需要arch組件的支持，但是lwIP只能運行在一個線程下，會降低性能。圖1 lwIP組件結構圖2 μTenux實時操作系統μTenux是由T-Engine中國開源社區研發推出的適用于32位ARM Cortex-M 系列內核的嵌入式多任務硬實時操作系統。該操作系統采用可移植、
單片機與嵌入式系統應用 2014年3期2014-08-27
- μC／OS- -III對信號量的改進
的實時內核中，信號量是常用的機制，可以用來實現對共享資源的訪問、任務之間的通信和同步，以及任務和中斷的同步等功能。μC／OS -II中提供了等待和釋放信號量等最基本的服務，而在μC／OS -III中，對信號量的使用增加了一些可選的模式，如非阻塞等待、釋放但不進行任務調度等，提高了使用的靈活性。更重要的是，在μC／OS -III中還新增了任務內嵌的信號量，用戶程序無需建立信號量便可和任務直接通信，比普通信號量更加簡單高效。本文將分析對比μC／OS -II和μ
單片機與嵌入式系統應用 2013年2期2013-08-14
- Linux操作系統信號量機制的實時化改造
x為用戶提供了信號量[1，7]機制來實現進程間的同步。本文在對System V信號量機制進行了深入的研究之后，發現其在應用于實時系統時存在的不足之處，并提出了對其進行改進的方法。1 System V信號量機制1.1 System V信號量機制Linux使用System V引入的機制，來支持用戶進程的進程間同步和通信，其中信號量機制用于進程間的同步。System V信號量在ipc/sem.c中實現，對應的頭文件是＜sem.h＞。System V的信號量實際上
電子設計工程 2013年10期2013-08-10
- 基于VxWorks的多任務實時性分析*
開銷。同時根據信號量機制設計了任務間通信程序，并對實時性的影響進行了定量測試與分析。2 VxWorks多任務實時性的測試與分析2.1 任務的創建與調度在VxWorks操作系統中，可以使用taskSpawn()函數創建任務，創建的新任務有自己的上下文，如CPU環境、系統資源等，這些任務的上下文保存在任務控制模塊(TCB)中［2］。操作系統在單處理器環境下是無法實現多任務同時并發執行的，也就是說多任務必須通過一定的調度算法分時執行。VxWorks的實時內核Wi
微處理機 2013年1期2013-06-13
- 淺析Linux進程通信的幾種方式及其比較
式，主要方式有信號量。另一種類型在進程間以較高的效率傳送大量數據，被稱為高級通信方式，主要方式有管道，共享內存和消息隊列。下面對這四種通信方式進行簡單的論述。3.信號量信號量也叫信號燈，是一個確定的二元組(S,Q),其中S是個具有非負初置的整形變量，表示的是臨界資源的實體。信號量的值有以下兩種情況：1）代表可用資源的數量，此時Q 的隊列為空。2）代表由于等待此種資源而被阻塞的進程的數量，也就是Q隊列中進程的個數。信號量的值僅能由P、V操作進行改變，其中p操
中國新技術新產品 2012年2期2012-12-31
- SAFERTOS在新型智能負荷檢測儀中的應用
統常見的郵箱和信號量。2 SAFERTOS與 μC/OS-II的比較μC/OS-II(Micro-Control Operation System Version2)是一款源代碼開放的實時操作系統內核，由LABROSSE J J開發。μC/OS-II最大的特點是源代碼開放，移植性強。μC/OS-II是完全搶占式的內核，它總是運行優先級最高的就緒任務，并且提供了許多系統調用，如郵箱、信號量、動態內存分配、時間管理等[3]。μC/OS-II與SAFERTOS的
電子技術應用 2012年7期2012-12-07
- 基于新信號量策略的實時提升技術
、資源管理中的信號量策略以及中斷延遲和時鐘精度等硬件支撐結構[2]。由于多線程系統中線程對公共資源的爭奪，資源的有效管理成為提升系統實時性能的重要因素，而信號量是管理公共資源的經典方式，所以，信號量設計是影響系統實時性的基礎設計。本文重點論述信號量策略對實時性能的影響，并以NT內核為研究對象和實現平臺，分析現有幾種信號量策略的優、缺點，提出了一種新策略，在保證系統通用性前提下提升了系統實時性。2 信號量策略對實時性能的影響荷蘭科學家設計的信號量算法為線程使
網絡安全與數據管理 2012年8期2012-08-15
- 活動圖并發語義代碼自動生成算法設計
析成若干進程和信號量;最后對每一個進程和信號量進行代碼生成.實驗證明，基于本算法開發的原型系統取得了較滿意的效果，同時也證明了所提出的方法和算法的正確性、有效性.代碼自動生成;活動圖;并發語義基于 UML模型的代碼自動生成［1－3］是一種以UML模型為起點，可以直接生成多層系統結構，并同時保留原有模型中層次關系的代碼自動生成技術［4］.例如基于狀態的代碼自動生成工具I-Logix，Rhapsody以及基于流程圖的代碼生成工具都屬于該技術范疇［5－7］.現有
哈爾濱工業大學學報 2012年9期2012-07-19
- 基于工控單片機的嵌入式操作系統核心的設計
備與共享資源,信號量的操作是不可避免的。在進入共享資源前,任務必須獲取一個信號量;一旦共享設備使用完成,那么該設備必須釋放信號量[6]。其它想進入的任務必須等待,直到某個任務釋放信號量。在信號量使用時經常會遇到優先級反轉的問題。所謂優先級反轉是指高優先級任務需要等待低優先級任務釋放資源,而低優先級任務又正在等待中等優先級任務的現象叫做優先級反轉。舉個例子,任務1優先級高于任務2,任務2優先級高于任務3。任務1和任務2處于掛起狀態,等待某一事件的發生,任務3
合肥工業大學學報（自然科學版） 2010年11期2010-09-03
- “操作系統”課程中進程同步互斥教學研究
;同步;互斥;信號量;多線程中圖分類號:G642 文獻標識碼:B計算機專業中,“操作系統”課程非常重要。操作系統直接高效地管理著計算機的各種軟硬件資源,為用戶提供使用接口。操作系統是最復雜的系統軟件,涉及了程序設計語言、計算機系統結構/硬件、軟件設計、網絡、算法等。由于該課程內容多而雜,普通高校學生特別是成人教育學生學習比較困難。傳統教學方式下,只給學生講解操作系統原理,學生感到抽象、難懂,近些年來,很多高校加大實驗(實踐)教學力
計算機教育 2009年14期2009-08-28
- 對操作系統中信號量問題的一點認識
操作系統中利用信號量解決進程間的同步和互斥的問題,系統地總結了解決問題的一般性規律。首先介紹了信號量的定義及在信號量上可以執行的兩個操作,并分別詳細說明了如何利用信號量實現進程間的同步和互斥,最后結合實例說明了這兩種方法在實際問題中的具體運用。關鍵詞:信號量;同步;互斥中圖分類號:G642 文獻標識碼:B在多道程序環境下,操作系統如何實現進程之間的同步和互斥顯得極為重要。荷蘭學者Dijkstra給出了一種解決并發進程間互斥與同
計算機教育 2009年14期2009-08-28
- 計算機操作系統哲學家進餐問題的教學探討
教學經驗,利用信號量機制、管程機制等思想對哲學家進餐問題進行研究,提出了解決思路,并在教學實驗過程中進行了驗證。希望與其他相關領域的學習者共享,方便“操作系統”的教學、學習和應用。關鍵詞:進程同步;哲學家進餐問題;信號量;死鎖;管程中圖分類號:G642 文獻標識碼:B1引言由荷蘭學者Dijkstra提出的哲學家進餐問題(The Dinning Philosophers Problem)是經典的同步問題之一。哲學家進餐問題是一大
計算機教育 2009年14期2009-08-28
- 使用PV操作解決列車調度問題的改進算法
P、V操作 信號量 餓死[中圖分類號]R-05[文獻標識碼]A[文章編號]1007-9416(2009)12-0108-021 引言在多道程序設計的系統中,當處理器的數量少于進程的數量時,多個進程就會輪流使用處理器,即一個進程的工作沒有全部完成之前,另一個進程就開始工作。如果并發執行的多個進程共享了相同的資源,而進程的調度又不加以控制,則不同的調度次序將會產生不同的結果,即系統會發生“與時間有關的錯誤”[1]。荷蘭學者Dijkstra發明的信號量機制是一
數字技術與應用 2009年12期2009-02-01