4种互斥机制
- 关中断
- 禁止任务切换
- 信号量
- 互斥信号量
关中断
- 关中断(Disable Interrupts):通过禁用中断来实现互斥。在关中断期间,任何中断请求都会被忽略,从而确保了临界区的独占性。然而,这种方法会导致系统的实时性下降,因为所有中断都被禁用,包括紧急情况下的中断。
禁止任务切换
- 禁止任务切换(Disable Task Switching):在某些实时操作系统中,可以通过禁止任务切换来实现互斥。当一个任务进入临界区时,系统会禁止任务切换,直到该任务退出临界区才允许切换到其他任务。这种方法可以确保临界区的独占性,但也会导致系统的实时性下降,因为其他任务可能会被延迟执行。
信号量
- 信号量(Semaphore):使用信号量来实现互斥和同步。信号量是一个计数器,用于控制对共享资源的访问。当一个任务想要访问共享资源时,它必须先获取信号量,如果信号量的值大于0,则任务可以继续执行,同时信号量的值减1;如果信号量的值为0,则任务需要等待,直到有其他任务释放信号量。这种方法可以实现资源的合理分配和互斥,但需要注意避免死锁和饥饿的问题。
互斥信号量
- 互斥信号量(Mutex):互斥信号量是一种特殊的信号量,用于实现对共享资源的互斥访问。与普通信号量不同的是,互斥信号量只能被一个任务获取,其他任务必须等待该任务释放互斥信号量才能继续执行。互斥信号量通常使用二进制信号量实现,即只有0和1两个值。这种方法可以有效地避免资源竞争和数据不一致的问题。