测量控制系统中,数据采集任务把所采集的数据送入一个单缓冲区;计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。
时间: 2024-03-26 09:34:16 浏览: 14
可以使用两个信号量来实现数据采集任务和计算任务之间的同步,分别为 semaphore_empty 和 semaphore_full,分别表示缓冲区空闲的空间和缓冲区已经填满的空间,初始值分别为缓冲区大小和 0。
数据采集任务在采集数据之前执行 P(semaphore_empty) 操作,表示等待缓冲区有空闲空间。采集完数据后将数据放入缓冲区,然后执行 V(semaphore_full) 操作,表示缓冲区已经填满。
计算任务在计算之前执行 P(semaphore_full) 操作,表示等待缓冲区有数据可供计算。计算完后从缓冲区中取出数据,然后执行 V(semaphore_empty) 操作,表示缓冲区有空闲空间。
需要注意的是,缓冲区应该是线程安全的,可以使用互斥锁来保证缓冲区的线程安全性。
综上所述,利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法的实现如下:
```python
buffer = [] # 缓冲区,需要线程安全
buffer_size = 10 # 缓冲区大小
semaphore_empty = Semaphore(buffer_size) # 初始值为缓冲区大小
semaphore_full = Semaphore(0) # 初始值为0
# 数据采集任务
def data_collection():
while True:
data = collect_data()
semaphore_empty.acquire()
buffer.append(data)
semaphore_full.release()
# 计算任务
def calculation():
while True:
semaphore_full.acquire()
data = buffer.pop(0)
semaphore_empty.release()
result = calculate(data)
handle_result(result)
```