假设你有一个只有二进制信号量的操作系统,但你希望使用计数信号量。请你演示如何使用二进制信号量实现计数信号量的P_new()和V_new()操作。提示:可以使用两个二进制信号量,一个用来实现计数互斥,另一个用来实现阻塞。
时间: 2024-10-21 12:15:47 浏览: 20
跟着野火学FreeRTOS:第二段(二进制信号量,计数信号量,互斥量,递归互斥量)
在二进制信号量中实现计数信号量需要使用两个独立的信号量:`count_semaphore` 和 `wait_semaphore`。计数信号量通常用于控制同时访问资源的数量,而普通二进制信号量仅表示资源是否可用。
以下是使用 C 语言伪代码的示例:
```c
// 初始化信号量
sem_t count_semaphore = 0; // 计数信号量,初始化为0,表示未分配
sem_t wait_semaphore = 1; // 阻塞信号量,初始化为1,表示只有一个请求
void P_new(int count) {
// 减少可用计数
sem_wait(&count_semaphore);
// 如果资源不足,进入等待队列
if (count_semaphore == 0 && wait_semaphore > 0) {
sem_post(&wait_semaphore); // 释放一个等待机会给下一个请求者
while (count_semaphore < count) { // 直到获取足够的许可
sem_wait(&wait_semaphore);
}
}
}
void V_new(int count) {
// 增加可用计数
sem_post(&count_semaphore);
// 如果有等待的进程,唤醒并减少等待信号量
if (wait_semaphore > 0) {
sem_post(&wait_semaphore);
}
// 可能还需要同步恢复,这里假设所有P_new都已经完成
for (int i = 0; i < count; ++i) {
sem_wait(&count_semaphore);
}
}
```
在这个例子中,`P_new()` 函数会先尝试获取资源(减去计数),如果不够则会将自身加入到等待队列,并释放一个等待机会。当计数足够时,它会继续从等待队列中唤醒进程。`V_new()` 函数则是增加资源计数,如果有等待进程,则唤醒一个,并处理剩余可能的同步恢复过程。
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