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嵌入式系统架构浅谈:编程设计模式 (二)---嵌入并发和资源管理的设计模式

任务创建成功后,会把任务按优先级加入到就绪列表中,任务挂起就会加入到挂起列表。系统有个滴答时钟中断或其他能够进行任务切换,查找下一个运行的任务可以有通用方法,就是从就绪列表取。...1.4 守卫调用模式 守卫调用模式提供了锁定的机制串行访问,可以阻止当锁定后来自其他线程的调用资源。在RTOS系统里,直白的说就是信号量。使用这个模式可能会导致优先级导致,或死锁的问题发生。...1.7 同时锁定模式 首先不考虑软件自身导致的错误,发生死锁需要满足4个条件: 互斥锁资源。 当请求其他资源时,一些资源已经锁定。 当资源锁定是允许抢断。 存在循环等待条件。...1.7.3 效果 同时锁定模式通过消除必要条件2,通过一次锁定所有需要的资源或一个都不锁防止死锁。但是这样会增加了其他任务执行的延时,而且很可能发生在甚至没有实际资源的冲突下。...这个类执行的排序锁定规则永远是:如果资源的resourceID大于任意已锁定资源最大的resourceID,则资源仅能被锁定。

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ZYNQ从放弃到入门(十)- 操作系统uCOS

但是系统是否必须始终满足这些期限才能被归类为实时系统?实际上,不!三个 RTOS 类别以不同的方式处理截止日期: Hard RTOS – 错过最后期限被归类为系统故障。...确定下一个要运行的任务由 RTOS 内核控制,这个决定可能很复杂——特别是如果我们想避免任务相互锁定的死锁——但两种基本的决策方法是: Time sharing ——每个任务在处理器上都有一个专用的时隙...如果第二个任务需要第一个任务持有的资源,系统将永远不会退出这个死锁状态。死锁对于 RTOS 来说是一个极其糟糕的情况。...当资源空闲时,可能是立即(或不是),操作系统会将资源控制权交给任务。当任务完成时,它将发出信号完成并释放资源。但是,如果当任务在信号量上等待时资源被占用,操作系统会暂停该任务,直到资源空闲。...当每个资源都分配给请求任务时,计数会减少以显示剩余的可用资源数量。当信号量计数达到零时,没有更多可用资源,并且在计数达到零后请求这些资源中的一个或多个的进程将被挂起,直到释放所需数量的资源。

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    快过年了,又该复习线程池了

    提高线程的可管理性,线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不 仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使⽤线程池可以进行统⼀的分配,调优和监控。...适合执行大量的耗时较少的任务,当所有线程闲置超过60s都会被停止,所以这时几乎不占用系统资源。...如果调⽤线程池的preStartAllCoreThread⽅法,线程池会提前创建并启动所有的核心线程来执行等待任务。...ReentrantLock:需要用户手动释放锁,如果未释放,可能会导致死锁。 可中断性 synchronized:不可中断,除非执行完毕或方法抛出异常。...死锁 产生 互斥条件:资源不能被多个线程或进程共享,只能由一个线程或进程独占。 占有且等待:一个线程或进程至少已经持有一个资源,同时又在等待获取另一个由其他线程或进程占有的资源。

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    一个开源的RTOS的Chibios的评测

    Fast Interrupts: 可以快速相应的中断,可抢占资源。 Non Maskable Interrupts: 系统中正常的中断处理。 在RTOS中,比较关键的地方就是确定性与稳定性。...Init: 系统初始化阶段,这个阶段中,所有可屏蔽的中断都无法响应。当系统处于该状态时,除了chSysInit()可以被调用,其他的API都无法被使用。...Sleep: 与体系架构相关的低功耗模式,空闲线程进入该模式后,等待事件重新唤醒变成Normal状态。 S-Locked: 内核已锁定,常规中断源已禁用。快速中断源使能。...如果有同等优先级,则按照时间片轮循的方式进行。 3.4 线程工作空间 和其他RTOS类似,线程都会有字节的栈空间。 ? 系统进行抢占时,会进行当前线程的压栈和需要执行的线程的出栈操作。...其实看一个RTOS的优劣好坏,不仅仅在于使用的是否上手容易,而在于系统的设计是否友好,是否稳定,也需要有足够的性能。

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    Java面试手册:线程专题 ④

    1、进程死锁的四个必要条件以及解除死锁的基本策略: 互斥条件:线程对资源的访问是排他性的,如果一个线程对占用了某资源,那么其他线程必须处于等待状态,直到资源被释放。...请求和保持条件:线程T1至少已经保持了一个资源R1占用,但又提出对另一个资源R2请求,而此时,资源R2被其他线程T2占用,于是该线程T1也必须等待,但又对自己保持的资源R1不释放。...这是一个严重的问题,因为死锁会让你的程序挂起无法完成任务,死锁的发生必须满足以下四个条件: 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。...Java同步在锁定和解锁资源时起作用,在任何线程进入同步代码之前,它必须获取对象的锁定,并且当代码执行结束时,它解锁可以被其他线程锁定的资源。同时,其他线程处于等待状态以锁定同步资源。...我们不应该例如使用字符串不应该被用于同步的是保持在常量池中的任何对象,因为如果任何其他代码也需要在同一个String锁,它会尝试从相同的参考对象上获取锁串池和即使两个代码都不相关,它们也会相互锁定。

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    QThread介绍

    运行结果如下: [5]QThread的同步与互斥 在多线程编程中,常常会有某些资源被多个线程共用的情况。例如多个线程需要读/写同一个变量,或者一个线程需要等待另一个线程先运行后才可以运行。...QReadWriteLock提供了以下几个方法: lockForRead():以只读方式锁定资源,其他线程可读(可以调用lockForRead),不可写(调用lockForWrite将阻塞等待)。...如果先前有其他线程以写锁方式进行了锁定,则调用这个函数会阻塞等待 lockForWrite():以写入方式锁定资源,其他线程不可读,不可写。...如果先前有其他线程以读锁或写锁的方式进行了锁定,调用这个函数会阻塞等待。 unlock()解锁,与锁定资源函数成对出现。 tryLockForRead():lockForRead的非阻塞版本。...当被唤醒后,重新锁定QMutex或QReadWriteLock wakeAll():唤醒所有等待的进程,顺序不确定,由操作系统调度 wakeOne():唤醒一个等待的进程,唤醒哪一个不确定

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    多线程与多进程 | 多线程

    计算机程序只不过是磁盘中可执行的二进制(或其他类型)的数据。它们只有在被读取到内存中,被操作系统调用时才开始它们的生命周期。 进程(亦称为重量级进程)是程序的一次执行。...线程(Thread) 是操作系统能够进行运算调度的最小单位。他被包含在进程中,是进程中的实际运作单位。...; 非繁忙等待:如果一个线程已经锁定了一个互斥量,第二个线程又试图去锁定这个互斥量,则第二个线程将被挂起(不占用任何cpu资源),直到第一个线程解除对这个互斥量的锁定为止,第二个线程则被唤醒并继续执行,...使用lock.acquire()函数实现资源锁定后,第一获取资源的线程锁定后,其他线程等待lock.release()解锁。...占有未释放:一个线程占有资源,且没有释放资源。 不可抢占:一个已经占有资源的线程无法抢占到其他线程拥有的资源。

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    嵌入式基础知识-系统调度

    (a):某个运行条件不能满足(如等待资源) (b):等待条件消失(如等待的资源已经获得满足) (c):就绪队列中的进程获得CPU的使用权 (d):进程资源放弃CPU使用权,或被强制剥夺CPU使用权 2...结合上面介绍的进程三种状态,有如下分析: 当一个进程从运行态变成了阻塞态或就绪态,或完成工作被撤销,则该进程不再占用CPU,操作系统会进行进程调度,从就绪队列中重新选择一个进程执行 当一个进程从就绪态变成运行态...4 RTOS任务切换 RTOS(Real Time Operating System),实时操作系统,指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,调度一切可利用的资源完成实时任务,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统...RTOS属于多任务系统,与进程切换的思想类似,多个任务也会进行任务的调度与上下文切换。...4 正在运行的任务发生阻塞(挂起、延时、读信号量等待)时,该任务会从就绪列表中删除,任务状态由运行态变成阻塞态,然后发生任务切换,运行就绪列表中当前最高优先级任务。

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    听GPT 讲Go源代码--mutex.go

    这个检查的目的是避免死锁。 然后,它再尝试从state字段中读取锁的状态,如果锁已经被其他goroutine占用,则直接返回false,不会阻塞等待。...具体来说,lockSlow方法会执行以下操作: 检查当前的Mutex状态是否已经被标记为锁定,如果是,则将执行的goroutine加入等待队列,并设置标志位表示当前状态为“等待锁定”(queued)。...总的来说,lockSlow方法的作用是在Mutex被锁定的情况下,通过一定的时间等待和自旋,尽早地获取Mutex的锁定,避免long-waiting和系统的线程切换开销。...Lock 操作用于获取互斥锁,如果当前锁已经被其他 goroutine 获取,则当前 goroutine 会阻塞等待锁被释放;Unlock 操作用于释放互斥锁,如果当前锁没有被任何 goroutine...在实现上,unlockSlow 方法会先检查互斥锁是否已经被锁住。如果锁没有被锁住,方法会直接返回,不做任何操作。否则,方法会将锁的状态设置为未锁定,并将唤醒所有正在等待锁的 goroutine。

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    并发编程篇:java 高并发面试题

    另外,线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点儿在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。...而 调用 wait 方法线程会释放对象锁 sleep睡眠后不出让系统资源,wait让出系统资源其他线程可以占用CPU sleep(milliseconds)需要指定一个睡眠时间,时间一到会自动唤醒 7、...,会等待参数给定的时间,在等待的过程中,如果获取了锁定,就返回true,如果等待超时,返回false; d) lockInterruptibly:如果获取了锁定立即返回,如果没有获取锁定,当前线程处于休眠状态...线程池里的每个线程执行完任务后不会立刻退出,而是会去检查下等待队列里是否还有线程任务需要执行,如果在 keepAliveTime 里等不到新的任务了,那么线程就会退出。...不可剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完毕之前,不被其他进程强行剥夺,而只能由获得该资源的进程资源释放。

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    Java多线程知识小抄集(一)

    ,使用它们可能产生不可预料的结果; 使用interrupt方法中断线程;(推荐) 3. yield方法 yield()方法的作用是放弃当前的CPU资源,将它让给其他的任务去占用CPU执行时间。...调用了wait函数的线程会一直等待,知道有其他线程调用了同一个对象的notify或者notifyAll方法才能被唤醒,需要注意的是:被唤醒并不代表立刻获得对象的锁,要等待执行notify()方法的线程执行完...ReentrantLock ReentrantLock提供了tryLock方法,tryLock调用的时候,如果锁被其他线程持有,那么tryLock会立即返回,返回结果为false;如果锁没有被其他线程持有...void lockInterruptibly():如果当前线程未被中断,则获取锁定,如果已经被中断则出现异常。 15....TimerTask类中的cancel方法的作用是将自身从任务队列中清除。 Timer类中的cancel方法的作用是将任务队列中的全部任务清空,并且进程被销毁。

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    FreeRTOS源码探析之——任务调度相关

    在RTOS中,当然也可以使用全局变量,但RTOS更推荐我们使用系统自带的任务间通信机制。...原因有二: 阻塞等待机制比轮询等待更高效 全局变量当用作某种事件标志时,获取该标志的任务需要轮询检测标志是否变化,这样会产生大量无效的判断,而使用任务间通信中的阻塞等待机制,CPU可以转而处理其它事情...互斥量(Mutex):用于任务间共享资源的互斥访问,使用前获取锁,使用后释放锁。 事件标志组(EventGroup):也是用于任务间的同步,相比信号量,事件标志组可以等待多个事件发生。...4 运行态→阻塞态(Blocked):正在运行的任务发生阻塞(挂起、延时、读信号量等待)时,该任务会从就绪列表中删除,任务状态由运行态变成阻塞态,然后发生任务切换,运行就绪列表中当前最高优先级任务。...3.2 调度器 FreeRTOS中提供的任务调度器是基于优先级的抢占式调度:在系统中除了中断处理函数、调度器上锁部分的代码和禁止中断的代码是不可抢占的之外,系统的其他部分都是可以抢占的。

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    线程同步与互斥

    ,它认为数据很可能会被其他人所修改,所以悲观锁在持有数据的时候总会把资源 或者 数据 锁住,这样其他线程想要请求这个资源的时候就会阻塞,直到等到悲观锁把资源释放为止。...但是,如果长时间上锁的话,自旋锁会非常耗费性能,它阻止了其他线程的运行和调度。线程持有锁的时间越长,则持有该锁的线程将被 OS(Operating System) 调度程序中断的风险越大。...---- 死锁产生 就有时候吧,不是咱想死锁的。 在多道程序系统中,若对资源的管理、分配和使用不当,也会产生一种危险,即在一定条件下会导致系统发生一种随机性错误——死锁。...设想,每个线程为了获取新的任务不断得进行这样的操作:锁定任务队列,检查任务队列是否有新的任务,取得新的任务(有新的任务)或不做任何操作(无新的任务),释放锁,这将是很消耗资源的。...一旦其他的某个线程改变了条件变量,他将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。一般说来,条件变量被用来进行线程间的同步。

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    Java多线程面试问题和答案

    所以总而言之 , 一个线程可以在的新的,可运行的,运行的,等待的,被阻止的和死的。 Q6在java中sleep和wait方法有什么区别? Wait方法释放锁,而sleep方法不释放锁。...例如 线程1:锁定资源A,等待资源B 线程2:锁定资源B,等待资源A Q16写一个程序在java中创建一个死锁? 您可以在这里找到答案 在Java中创建一个死锁程序 。...1.锁定类的特定成员变量,而不是锁定整个类。 2.如果可能,尝试使用join()方法尝试使用join方法,尽管它可能会阻止我们充分利用多线程环境,因为线程将依次开始和结束,但它可以方便地避免死锁。...在抢占式调度中,执行较高优先级的任务,直到它进入等待或死状态或更高优先级的任务出现。在时间切片中,任务运行预定义的时间片段,然后重新进入就绪任务池。 Q22可以同步一个构造函数吗?...有一个队列,其中任务正在等待执行。 Q28你能发现线程是否在对象上保持lock()? holdLock(Object)方法可用于确定当前线程是否保持指定对象的监视器上的锁定。

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    Java面试集锦(一)之Java多线程

    而调用 wait 方法线程会释放对象锁; sleep()睡眠后不出让系统资源,wait 让其他线程可以占用 CPU; sleep(milliseconds)需要指定一个睡眠时间,时间一到会自动唤醒。...释放锁 当有另外一个线程获取这个锁时,持有偏向锁的线程就会释放锁,释放时会等待全局安全点(这一时刻没有字节码运行),接着会暂停拥有偏向锁的线程,根据锁对象目前是否被锁来判定将对象头中的 Mark Word...A和B都要获取对象O的锁定,假设A获取了对象O锁,B将等待A释放对O的锁定, 如果使用 synchronized ,如果A不释放,B将一直等下去,不能被中断 如果 使用ReentrantLock,如果A...true,如果别的线程正持有锁,会等待参数给定的时间,在等待的过程中,如果获取了锁定,就返回true,如果等待超时,返回false; d) lockInterruptibly:如果获取了锁定立即返回,如果没有获取锁定...,JVM会自动释放锁定,但是使用Lock则不行,lock是通过代码实现的,要保证锁定一定会被释放,就必须将unLock()放到finally{}中 3、在资源竞争不是很激烈的情况下,Synchronized

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    Java 程序死锁问题原理及解决方案

    死锁示例 死锁问题是多线程特有的问题,它可以被认为是线程间切换消耗系统性能的一种极端情况。在死锁时,线程间相互等待资源,而又不释放自身的资源,导致无穷无尽的等待,其结果是系统任务永远无法执行完成。...循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。 只要破坏死锁 4 个必要条件之一中的任何一个,死锁问题就能被解决。...但是当它试着向第二个对象获取封锁时,它就会进入等待状态,因为它已经被另一个线程封锁住了。这样,在线程引起死锁的过程中,就形成了一个依赖于资源的循环。...如果想要打破互斥条件,我们需要允许进程同时访问某些资源,这种方法受制于实际场景,不太容易实现条件; 打破不可抢占条件,这样需要允许进程强行从占有者那里夺取某些资源,或者简单一点理解,占有资源的进程不能再申请占有其他资源...这种方式可以有效提高资源的利用率和系统吞吐量,但是增加了系统开销,增大了进程对资源的占用时间。 如果我们在死锁检查时发现了死锁情况,那么就要努力消除死锁,使系统从死锁状态中恢复过来。

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    多线程死锁的产生以及如何避免死锁

    二、死锁产生的原因 1) 系统资源的竞争 通常系统中拥有的不可剥夺资源,其数量不足以满足多个进程运行的需要,使得进程在 运行过程中,会因争夺资源而陷入僵局,如磁带机、打印机等。...不剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完毕之前,不能被其他进程强行夺走,即只能 由获得该资源的进程自己来释放(只能是主动释放)。...请求和保持条件:进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源 已被其他进程占有,此时请求进程被阻塞,但对自己已获得的资源保持不放。...循环等待条件:存在一种进程资源的循环等待链,链中每一个进程已获得的资源同时被 链中下一个进程所请求。...资源分配图含圈而系统又不一定有死锁的原因是同类资源数大于1。但若系统中每类资 源都只有一个资源,则资源分配图含圈就变成了系统出现死锁的充分必要条件。

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    线程同步(互斥锁与信号量的作用与区别)以及临界区临街资源

    而线程互斥量则是“锁住某一资源”的概念,在锁定期间内,其他线程无法对被保护的数据进 行操作。在有些情况下两者可以互换。...值为0, 表示锁定状态,当前对象被锁定,用户进程/线程如果试图Lock临界资源,则进入排队等待;值为1,表示空闲状态,当前对象为空闲,用户进程/线程可以Lock临界资源,之后Mutex值减1变为0。...当信号量被释放一个,值被加一后,系统自动从等待队列中唤醒一个等待中的线程,让其获得信号量,同时信号量再减一。...-试图等待 TryWait 如果调用TryWait,线程并不真正的去获得信号量,还是检查信号量是否能够被获得,如果信号量值大于0,则TryWait返回成功;否则返回失败。...如果关键代码段中没有任何线程,那么线程会立即进入该框图中的那个部分。一旦该关键代码段完成了,那么该线程必须释放信号量。其它想进入该关键代码段的线程必须等待直到第一个线程释放信号量。

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    iOS_多线程五:基础的9种锁,扩展12种使用

    解锁时,如果有1个以上的线程阻塞,那么所有该锁上的线程变为就绪状态,第一个就绪的加锁,其他的又进入休眠。 从而实现在任意时刻,最多只有1个线程能够访问被互斥锁保护的资源。...自旋锁(spinlock)busy-waiting: 跟互斥类似, 只是资源被占用的时候, 会一直循环检测锁是否被释放(CPU不能做其他的事情) 节省了唤醒睡眠线程的内核消耗(在加锁时间短暂的情况下会大大提高效率...尝试解除其他线程上的锁,结果不可预测。    尝试解除一个未锁定的锁,结果不可预测。   PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK: 互斥锁提供错误检查。   ...当一个线程尝试重新锁定一个还未解开的锁时,将会返回一个错误。    尝试解除其他线程上的锁,将会返回一个错误。    尝试解除一个未锁定的锁,将会返回一个错误。  ...尝试解除一个未锁定的锁,将会返回一个错误。   PTHREAD_MUTEX_DEFAULT:    尝试递归锁定此类型的锁,结果不可预测。    尝试解除其他线程上的锁,结果不可预测。

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    C++锁(万字长文):概念、不同锁实现、死锁现象+代码实例+预防+避免、加锁性能降低8种有效策略

    如果锁未被锁定,线程会获取锁,然后访问资源。访问完成后,线程会释放锁,然后结束。如果锁已被锁定,线程会等待锁被释放。当锁被释放后,线程会再次检查锁的状态,然后重复上述过程。这就是互斥锁的基本工作流程。...以下是递归锁的工作流程:在这个流程图中:线程开始时,它会检查锁的状态。如果锁未被锁定,或者锁已被自己锁定,线程会获取锁,然后访问资源。访问完成后,线程会检查是否需要再次访问资源。...如果需要,线程会再次获取锁,然后访问资源。如果不需要,线程会释放锁,然后结束。如果锁已被其他线程锁定,线程会等待锁被释放。当锁被释放后,线程会再次检查锁的状态,然后重复上述过程。...如果有写锁,线程会等待写锁被释放,然后再次检查。如果是写操作,线程会检查是否有其他锁(无论是读锁还是写锁)。如果没有,线程会获取写锁,然后访问资源。访问完成后,线程会释放写锁,然后结束。...如果有其他锁,线程会等待其他锁被释放,然后再次检查。这就是读写锁的基本工作流程。通过这种方式,读写锁可以在保证数据一致性的同时,提高读操作的并发性能。

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