请提供一个详细的开锁(使W变为0)和关锁(使W变为1)原语设计,以及如何使用这两个原语来实现进程间的互斥访问临界区。
时间: 2024-11-05 20:33:05 浏览: 12
如何用一个实例来探讨嵌入式软件架构设计
在并发控制中,我们通常使用信号量(Semaphore)来实现锁机制,包括开锁(让其他进程进入临界区)和关锁(阻止其他进程进入)。这里是一个简单的信号量实现用于模拟开锁(W变为0)和关锁(W变为1):
```c
// 定义一个二进制信号量结构
typedef struct {
int count; // 当count为1时代表锁已打开,当count为0时代表锁已关闭
} Semaphore;
// 初始化信号量
void init_semaphore(Semaphore* sem) {
sem->count = 1;
}
// 开锁操作 (使W变为0)
void lock(Semaphore* sem) {
while (sem->count == 0) { // 如果锁已关闭,阻塞并等待
pthread_mutex_lock(&sem->mutex); // 使用互斥锁防止竞态条件
}
sem->count--;
}
// 关锁操作 (使W变为1)
void unlock(Semaphore* sem) {
if (sem->count > 0) {
sem->count++; // 只有当锁未被占用时才加一
pthread_mutex_unlock(&sem->mutex); // 释放互斥锁
} else {
printf("Unlocking an already unlocked semaphore.\n");
}
}
// 临界区(保护的代码)
void critical_section(Semaphore* sem) {
lock(sem); // 获得锁
// 进行需要互斥访问的操作...
unlock(sem); // 退出临界区并释放锁
}
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