Операционные системы - статьи


Семафоры.


В MiscoDSP-RTOS реализованы двоичные семафоры и семафоры со счётчиком. Как те, так и другие обычно используются для обеспечения контроля работы с общими ресурсами.

Двоичный семафор может принимать значения 1 или 0, что означает, соответственно, доступность и недоступность ресурса. Если задаче требуется доступ к ресурсу, она должна вызвать системную функцию, которая проверяет, доступен ли ресурс. Если он уже занят, то задача переводится в состояние ожидания, а управление передаётся следующей наиболее приоритетной задаче. Если же ресурс доступен (значение семафора равно 1), то он блокируется (значение устанавливается в 0), и управление возвращается в задачу. Когда работа с ресурсом завершена, его нужно освободить вызовом соответствующей функции. При этом из списка всех задач, ожидающих данный ресурс, выбирается наиболее приоритетная и переводится в состояние готовности (а если она имеет более высокий приоритет, чем текущая задача, то происходит переключение). Если таких задач нет, то ресурс просто помечается как свободный (значение устанавливается в 1), и управление возвращается в выполняющуюся задачу.

Отличие семафоров со счётчиком от нескольких двоичных семафоров состоит только в том, что ресурсы могут использоваться несколькими задачами одновременно. Например, если есть канал передачи данных, состоящий из четырёх параллельных линий, работающих независимо, то для работы с ним может использоваться семафор со счётчиком, изначально равным 4. Когда задаче требуется линия передачи данных, она делает системный запрос. В результате, если количество доступных линий больше нуля, оно уменьшается на 1; в противном случае задача переводится в режим ожидания до тех пор, пока одна из задач, блокирующих ресурсы, не освободит используемую линию. Стоит отметить, что данный подход существенно отличается от использования нескольких двоичных семафоров. Семафор со счётчиком не делает различия между контролируемыми им ресурсами. В вышеприведённом примере задача, ожидающая ресурс, переводится в состояние готовности при освобождении любой из четырёх линий. При использовании же четырёх двоичных семафоров пришлось бы ждать освобождения какой-то одной конкретной линии, даже если все остальные уже свободны.




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин