#define ENTER_CRITICAL_AREA(mutex) do{pthread_mutex_lock(mutex);}while(0)

时间: 2024-06-14 09:07:50 浏览: 128
#define ENTER_CRITICAL_AREA(mutex) do{pthread_mutex_lock(mutex);}while(0) 这是一个宏定义,用于进入临界区。它的作用是通过调用pthread_mutex_lock函数来获取互斥锁,从而实现对临界区的保护。具体解释如下: - #define:宏定义的关键字,用于定义一个宏。 - ENTER_CRITICAL_AREA:宏的名称,可以根据需要进行修改。 - (mutex):宏的参数,用于传入互斥锁的指针。 - do{...}while(0):宏的定义体,表示执行一段代码块。 在宏的定义体中,使用pthread_mutex_lock函数来获取互斥锁。pthread_mutex_lock函数会阻塞当前线程,直到获取到互斥锁为止。通过使用互斥锁,可以确保在临界区内只有一个线程可以执行。 需要注意的是,宏定义中使用了do-while(0)的语法。这是为了确保宏在使用时能够像普通语句一样使用,避免出现一些潜在的问题。例如,在使用if语句时,如果没有do-while(0),可能会导致if语句后面的分号被错误地当作if语句的结束符。
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#ifdef USE_LOCK_PTHREAD_SPIN_LOCK #define hash_shmtx_init_sigtran(x) { pthread_spin_init(&x.bucket_lock_, PTHREAD_PROCESS_PRIVATE); } #define hash_shmtx_lock_sigtran(x) { pthread_spin_lock(&x.bucket_lock_); } #define hash_shmtx_unlock_sigtran(x) { pthread_spin_unlock(&x.bucket_lock_); } #else #ifdef USE_LOCK_MUTEXT #define hash_shmtx_init_sigtran(x) { pthread_mutex_init(&x.bucket_lock_, NULL); } #define hash_shmtx_lock_sigtran(x) { pthread_mutex_lock(&x.bucket_lock_); } #define hash_shmtx_unlock_sigtran(x) { pthread_mutex_unlock(&x.bucket_lock_); } #endif #endif什么意思

这段代码定义了两个宏,用于在不同情况下初始化、加锁和解锁哈希表的互斥锁。 首先判断了是否定义了`USE_LOCK_PTHREAD_SPIN_LOCK`宏,如果定义了,则使用`pthread_spin_lock`和`pthread_spin_unlock`函数来操作自旋锁;否则,判断是否定义了`USE_LOCK_MUTEXT`宏,如果定义了,则使用`pthread_mutex_lock`和`pthread_mutex_unlock`函数来操作互斥锁。 根据不同的宏定义,分别定义了`hash_shmtx_init_sigtran`,`hash_shmtx_lock_sigtran`和`hash_shmtx_unlock_sigtran`这三个宏,用于初始化、加锁和解锁哈希表的互斥锁。其中`x`为哈希表对象。

#define SPIDEVTEST_BUFLEN 32 /* one block */ #define SPIDEVTEST_BUFLEN2 (32*2) /* two blocks */ #define SPIDEVTEST_BUFLEN3 (32*3) /* three blocks */ #define SPIDEVTEST_BUFLEN4 (32*4) /* fifo size */ #define SPIDEVTEST_BUFLEN5 (32+8) /* fifo size + something */ #define SPIDEVTEST_1K_BUFLEN (1024) #define SPIDEVTEST_2K_BUFLEN (1024*2) #define SPIDEVTEST_3K_BUFLEN (1024*3) #define SPIDEVTEST_4K_BUFLEN (1024*4) #define SPIDEVTEST_DEVLEN 50 #define SPIDEVTEST_INVALID_CS 5 #define ARRAY_SIZE(a) (int)(sizeof(a) / sizeof((a)[0])) #define ALIGN(x, a) (((x) + (a) - 1) & ~((a) - 1)) #define SPI_REPEAT_COUNT 10 #define USHORT_MAX (~0U) #define SPI_SLAVE_SYS_BUF_MAX_SIZE (4096) static uint8_t saved_mode; static uint8_t req_mode; static uint8_t verbose; static uint8_t suppress_errors; static uint8_t loop; static uint8_t aardvark; static uint8_t testid = -1; static uint32_t test_set; static uint32_t max_speed; static uint8_t continuous; static uint8_t cross_tran = 0; static int sys_spi_slave_fd = -1; #define SYSFS_SPI_SLAVE_PATH "/sys/class/spi_slave/spi4/spi4.0/slave-j5" static int sysfs_slave_fd = -1; static pthread_mutex_t start_mutex; static pthread_mutex_t stop_mutex; static pthread_cond_t start_cond; static pthread_cond_t stop_cond; int slave_rw_stop = 0; int slave_cmd;

这段代码是关于 SPI 设备的测试代码,其中定义了各种缓冲区大小、设备长度、重复次数等常量和变量。代码中还定义了一些静态变量和互斥锁以及条件变量,用于线程同步。同时,代码中也包含了一些宏定义,比如计算数组大小的宏和按给定对齐方式对齐的宏等。最后,代码中还定义了一些函数和变量,但是这里没有给出完整的代码,所以不好判断具体的功能。
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分析下面代码的每一步功能:#include <stdio.h> #include #define QUEUE_SIZE 20 #define THREAD_NUM 10 #define MAX_NUM 30000200 #define MIN_NUM 30000000 int queue[QUEUE_SIZE]; int front = 0; int rear = 0; int finished = 0; pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; int is_prime(int num) { int i; if (num <= 1) { return 0; } for (i = 2; i * i <= num; i++) { if (num % i == 0) { return 0; } } return 1; } // 子线程函数 void *thread_func(void arg) { int thread_num = (int)arg; while (1) { pthread_mutex_lock(&mutex); while (front == rear && finished == 0) { pthread_cond_wait(&cond, &mutex); } if (front == rear && finished == 1) { pthread_mutex_unlock(&mutex); break; } int num = queue[front++]; if (front == QUEUE_SIZE) { front = 0; } pthread_mutex_unlock(&mutex); if (is_prime(num)) { printf("Thread %d: %d\n", thread_num, num); } } pthread_exit(NULL); } int main() { int i, j; pthread_t tids[THREAD_NUM]; int thread_num[THREAD_NUM]; for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++) { thread_num[i] = i; pthread_create(&tids[i], NULL, thread_func, (void)&thread_num[i]); } for (i = MIN_NUM; i <= MAX_NUM; ) { pthread_mutex_lock(&mutex); if ((rear + 1) % QUEUE_SIZE == front) { pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); continue; } queue[rear++] = i++; if (rear == QUEUE_SIZE) { rear = 0; } pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); } pthread_mutex_lock(&mutex); finished = 1; pthread_cond_broadcast(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++) { pthread_join(tids[i], NULL); } return 0; }

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include #include <math.h> #include <sys/time.h> #define NUM_THREADS 4 #define TOTAL_POINTS 10000000 #define REPORT_INTERVAL 1000 pthread_mutex_t mutex; int total_points_in_circle = 0; int total_points_generated = 0; void* generate_points(void* arg) { int points_in_circle = 0; struct timeval tv; gettimeofday(&tv, NULL); unsigned int seed = tv.tv_sec ^ tv.tv_usec ^ pthread_self(); while (1) { pthread_mutex_lock(&mutex); if (total_points_generated >= TOTAL_POINTS) { pthread_mutex_unlock(&mutex); break; } total_points_generated++; pthread_mutex_unlock(&mutex); double x = (double)rand_r(&seed) / RAND_MAX * 2 - 1; double y = (double)rand_r(&seed) / RAND_MAX * 2 - 1; if (sqrt(x*x + y*y) <= 1) { points_in_circle++; } if (total_points_generated % REPORT_INTERVAL == 0) { pthread_mutex_lock(&mutex); total_points_in_circle += points_in_circle; printf("Points: (%d,%d)\n", x,y); pthread_mutex_unlock(&mutex); points_in_circle = 0; } } pthread_exit(NULL); } int main() { pthread_t threads[NUM_THREADS]; int i; struct timeval start_time, end_time; pthread_mutex_init(&mutex, NULL); gettimeofday(&start_time, NULL); // 获取程序开始时间 for (i = 0; i < NUM_THREADS; i++) { pthread_create(&threads[i], NULL, generate_points, NULL); } for (i = 0; i < NUM_THREADS; i++) { pthread_join(threads[i], NULL); } gettimeofday(&end_time, NULL); // 获取程序结束时间 pthread_mutex_destroy(&mutex); double pi = 4.0 * total_points_in_circle / TOTAL_POINTS; printf("Estimated value of pi: %lf\n", pi); // 计算程序运行时间 double execution_time = (end_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (end_time.tv_usec - start_time.tv_usec) / 1000000.0; printf("Execution time: %lf seconds\n", execution_time); return 0; }给这段程序每一句后加上注释

编写一个2线程程序:主线程每秒输出依次偶数0,2,4,8等偶数,另外一个线程每秒一次输出1、2、3、5等奇数,并且通过同步方法实现总的输出结果为 0、1、2、3、4按大小顺序一次输出。(提示:可以使用互斥锁实现同步)//参考例题2:thread2.c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include #include <semaphore.h>void *thread_function(void *arg);pthread_mutex_t work_mutex; /* protects both work_area and time_to_exit */#define WORK_SIZE 1024char work_area[WORK_SIZE];int time_to_exit = 0;int main() { int res; pthread_t a_thread; void *thread_result; res = pthread_mutex_init(&work_mutex, NULL); if (res != 0) { perror("Mutex initialization failed"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, NULL); if (res != 0) { perror("Thread creation failed"); exit(EXIT_FAILURE); } pthread_mutex_lock(&work_mutex); printf("Input some text. Enter 'end' to finish\n"); while(!time_to_exit) { fgets(work_area, WORK_SIZE, stdin); pthread_mutex_unlock(&work_mutex); while(1) { pthread_mutex_lock(&work_mutex); if (work_area[0] != '\0') { pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); } else { break; } } } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); printf("\nWaiting for thread to finish...\n"); res = pthread_join(a_thread, &thread_result); if (res != 0) { perror("Thread join failed"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Thread joined\n"); pthread_mutex_destroy(&work_mutex); exit(EXIT_SUCCESS);}void *thread_function(void *arg) { sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(strncmp("end", work_area, 3) != 0) { printf("You input %d characters\n", strlen(work_area) -1); work_area[0] = '\0'; pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); while (work_area[0] == '\0' ) { pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); } } time_to_exit = 1; work_area[0] = '\0'; pthread_mutex_unlock(&work_mutex); pthread_exit(0);}

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include #include <semaphore.h> void * pthread_odd_function(void * arg); void * pthread_even_function(void * arg); pthread_mutex_t work_mutex; pthread_cond_t work_cond; #define MAX_COUNT 10 int count = 0; int main(int argc, char const *argv[]) { pthread_t pthread_odd; pthread_t pthread_even; pthread_attr_t pthread_attr; int res; res = pthread_attr_init(&pthread_attr);//init pthread attribute,step 1 if (res != 0){ perror("pthread_attr_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_cond_init(&work_cond,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_cond_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_mutex_init(&work_mutex,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_mutex_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } pthread_attr_setdetachstate(&pthread_attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);//design pthread attribute step 2 res = pthread_create(&pthread_odd,&pthread_attr,pthread_odd_function,NULL);//step 3 if (res != 0){ perror("pthread_create failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_create(&pthread_even,&pthread_attr,pthread_even_function,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_create failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } while(count < MAX_COUNT) ; //wait the two sons threads finished pthread_mutex_destroy(&work_mutex); pthread_cond_destroy(&work_cond); pthread_exit(NULL); return 0; } void * pthread_odd_function(void *arg)//step 4 { pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(count < MAX_COUNT){ if (count % 2 == 1){ printf("the odd count is : %d\n", count); ++count; pthread_cond_signal(&work_cond);//in order to release the thread of even } else pthread_cond_wait(&work_cond,&work_mutex);//the pthread is blocked,wait for the condition } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); } void * pthread_even_function(void *arg)//step 5 { pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(count < MAX_COUNT){ if (count % 2 == 0){ printf("the even count is : %d\n", count); ++count; pthread_cond_signal(&work_cond);//in order to release the thread of odd } else pthread_cond_wait(&work_cond,&work_mutex);//wait the condition satisfied } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); }给我讲一下这段代码

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include #include <semaphore.h> #include <unistd.h> #define BUFFER_SIZE 10 int buffer[BUFFER_SIZE]; int in = 0, out = 0; sem_t empty, full; pthread_mutex_t mutex;void *producer(void *arg) { int item = 0; while (1) { // 生产产品 item += 1; // 等待缓冲区不满 sem_wait(&empty); // 获取互斥锁 pthread_mutex_lock(&mutex); // 将产品放入缓冲区 buffer[in] = item; printf("生产者生产产品 %d,缓冲区大小为 %d\n", item, (in - out + BUFFER_SIZE) % BUFFER_SIZE); in = (in + 1) % BUFFER_SIZE; // 释放互斥锁 pthread_mutex_unlock(&mutex); // 发送缓冲区不空信号 sem_post(&full); // 模拟生产耗时 sleep(1); } } void *consumer(void *arg) { int item = 0; while (1) { // 等待缓冲区不空 sem_wait(&full); // 获取互斥锁 pthread_mutex_lock(&mutex); // 从缓冲区取出产品 item = buffer[out]; printf("消费者消费产品 %d,缓冲区大小为 %d\n", item, (in - out - 1 + BUFFER_SIZE) % BUFFER_SIZE); out = (out + 1) % BUFFER_SIZE; // 释放互斥锁 pthread_mutex_unlock(&mutex); // 发送缓冲区不满信号 sem_post(&empty); // 模拟消费耗时 sleep(2); } } int main() { // 初始化信号量和互斥锁 sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE); sem_init(&full, 0, 0); pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 创建生产者和消费者线程 pthread_t producer_thread, consumer_thread; pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL); pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL); // 等待线程结束 pthread_join(producer_thread, NULL); pthread_join(consumer_thread, NULL); // 销毁信号量和互斥锁 sem_destroy(&empty); sem_destroy(&full); pthread_mutex_destroy(&mutex); return 0;}此段代码无法运行,情修改

#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <sys/shm.h> #include #define SHM_PATH "/mnt/hgfs" struct mt { int num; pthread_mutex_t mutex; pthread_mutexattr_t mutexattr; }; int main () { int iRet=0; unsigned nMemSize=sizeof(struct mt); struct mt *pMt; int iShm_id=0; key_t key =ftok(SHM_PATH, 0); iShm_id=shmget(key,nMemSize,0660|IPC_CREAT); printf("key :iShmID = %d:%d ",key, iShm_id); if(iShm_id<0) { iRet=-1; perror("shmget failed "); return iRet; } pMt = (struct mt*)shmat(iShm_id, NULL, 0); if (-1 == (long)pMt) { perror("shmat addr error "); return -1; } pMt->num=0; pthread_mutexattr_init(&pMt->mutexattr); //???mutex???? pthread_mutexattr_setpshared(&pMt->mutexattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED); //?????????? pthread_mutex_init(&pMt->mutex, &pMt->mutexattr); //?????mutex? pid_t child_pid; printf ("the main program process ID is %d ", (int) getpid ()); child_pid = fork (); if (child_pid != 0) { int i=0; int iTmp=0; for (i = 0; i < 1000; i++) { pthread_mutex_lock(&pMt->mutex); iTmp=(pMt->num); printf("-parent----num++ %d ", pMt->num); pMt->num=iTmp+1; pthread_mutex_unlock(&pMt->mutex); usleep(1000); } if (0!= shmdt((void*)pMt)) { perror("shmdt addr error "); return -1; } } else { int i=0; int iTmp=0; for (i = 0; i < 1000; i++) { pthread_mutex_lock(&pMt->mutex); iTmp=(pMt->num); printf("*******************child----num++ %d ", pMt->num); pMt->num=iTmp+1; pthread_mutex_unlock(&pMt->mutex); usleep(1000); } if (0!= shmdt((void*)pMt)) { perror("shmdt addr error "); return -1; } } return 0; }

注释并详细解释以下代码#define _GNU_SOURCE #include "sched.h" #include<sys/types.h> #include<sys/syscall.h> #include<unistd.h> #include #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "semaphore.h" #include "sys/wait.h" #include "string.h" int producer(void * args); int consumer(void * args); pthread_mutex_t mutex; sem_t product; sem_t warehouse; char buffer[8][4]; int bp=0; int main(int argc,char** argv){ pthread_mutex_init(&mutex,NULL);//初始化 sem_init(&product,0,0); sem_init(&warehouse,0,8); int clone_flag,arg,retval; char *stack; clone_flag=CLONE_VM|CLONE_SIGHAND|CLONE_FS| CLONE_FILES; //printf("clone_flag=%d\n",clone_flag); int i; for(i=0;i<2;i++){ //创建四个线程 arg = i; //printf("arg=%d\n",*(arg)); stack =(char*)malloc(4096); retval=clone(producer,&(stack[4095]),clone_flag,(void*)&arg); //printf("retval=%d\n",retval); stack=(char*)malloc(4096); retval=clone(consumer,&(stack[4095]),clone_flag,(void*)&arg); //printf("retval=%d\n\n",retval); usleep(1); } exit(1); } int producer(void *args){ int id = *((int*)args); int i; for(i=0;i<10;i++){ sleep(i+1); //表现线程速度差别 sem_wait(&warehouse); pthread_mutex_lock(&mutex); if(id==0) strcpy(buffer[bp],"aaa\0"); else strcpy(buffer[bp],"bbb\0"); bp++; printf("producer %d produce %s in %d\n",id,buffer[bp-1],bp-1); pthread_mutex_unlock(&mutex); sem_post(&product); } printf("producer %d is over!\n",id); exit(id); } int consumer(void *args){ int id = *((int*)args); int i; for(i=0;i<10;i++) { sleep(10-i); //表现线程速度差别 sem_wait(&product); pthread_mutex_lock(&mutex); bp--; printf("consumer %d get %s in %d\n",id,buffer[bp],bp+1); strcpy(buffer[bp],"zzz\0"); pthread_mutex_unlock(&mutex); sem_post(&warehouse); } printf("consumer %d is over!\n",id); exit(id); }

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如何结合PID算法调整PWM信号来优化电机速度控制?请提供实现这一过程的步骤和代码示例。

为了优化电机的速度控制,结合PID算法调整PWM信号是一种常见且有效的方法。这里提供一个具体的实现步骤和代码示例,帮助你深入理解这一过程。 参考资源链接:[Motor Control using PWM and PID](https://wenku.csdn.net/doc/6412b78bbe7fbd1778d4aacb?spm=1055.2569.3001.10343) 首先,确保你已经有了一个可以输出PWM波形的硬件接口,例如Arduino或者其他微控制器。接下来,你需要定义PID控制器的三个主要参数:比例(P)、积分(I)、微分(D),这些参数决定了控制器对误差的响应速度和方式。