UCOSII/III开发教程:信号量保护的共享资源访问

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"使用信号量访问共享资源区实验-8086汇编实现冒泡排序、直接插入排序、折半查找" 在这个实验中,重点是理解如何在多任务环境中使用信号量来保护共享资源区,避免并发访问带来的数据不一致问题。信号量是一种同步机制,用于控制对公共资源的访问,它在操作系统如uCosII或uCosIII中被广泛使用。在STM32微控制器上,这种机制特别重要,因为多个任务可能会同时尝试访问同一块内存或硬件资源。 9.5章节的内容强调了在例9-1中没有正确保护共享资源的问题,并提出了通过引入信号量来解决这个问题。信号量是一种计数器,可以递增或递减,当值为零时,表示资源不可用,其他任务必须等待。在uCosII或uCosIII中,可以使用`OSQSend()`和`OSQReceive()`等API函数来管理信号量,实现资源的请求和释放。 实验涉及到的汇编实现部分,可能会包括8086汇编语言的冒泡排序、直接插入排序和折半查找算法。这些基本算法在多任务环境中可能会并行执行,因此需要通过信号量来确保它们对共享数据区的访问是有序的。例如,冒泡排序可能需要一个临时变量来辅助交换元素,这个临时变量就属于共享资源,需要保护。 冒泡排序是一种简单的排序算法,通过重复遍历待排序的序列,比较相邻元素并交换位置来达到排序的目的。直接插入排序则是在未排序序列中找到最小(或最大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后再从剩余未排序元素中继续寻找最小(或最大)元素,然后放到已排序序列的末尾,如此循环,直到全部待排序的数据元素排完。折半查找则是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法,它每次比较中间元素,根据比较结果决定是向左还是向右子区间继续查找,以此提高搜索效率。 在多任务环境下,为了防止不同任务同时对这些算法的执行造成干扰,可以创建一个信号量,任务在开始执行这些排序或查找操作前先获取信号量,完成后再释放,这样就保证了对共享资源的独占访问。 STM32F4UCOS开发手册的V2.1版中,详细介绍了uCosII和uCosIII的移植、任务管理、中断和时间管理、信号量和互斥信号量的使用,这些都是在实现上述实验时需要用到的关键知识点。特别是关于信号量和互斥信号量的部分,提供了实际操作的API函数用法,这对于理解如何在代码中正确使用信号量至关重要。 这个实验旨在通过信号量机制来确保多任务环境下的资源共享安全,同时通过8086汇编实现经典的排序和查找算法,加深对并发控制和低级编程的理解。实验者需要掌握STM32平台上的uCOS操作系统,理解信号量的工作原理,并能编写和调试汇编代码。