UCOSIII实验:8086汇编实现冒泡排序与直接插入排序的共享资源访问

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"该实验是关于在8086汇编环境下实现冒泡排序、直接插入排序以及折半查找,并通过直接访问共享资源区来演示并发执行时可能出现的问题。实验中,三个任务A、B、C被创建,A创建完B和C后结束,B和C都直接访问同一个共享资源——一个数组。实验旨在观察不加控制地直接访问共享资源可能导致的后果,例如数据竞争和不确定性。提供的资源包括STM32F4UCOS开发手册以及相关的UCOSII和UCOSIII移植教程。" 在这个实验中,我们将深入讨论以下几个知识点: 1. **共享资源与并发访问**: 共享资源是指多个进程或线程可以同时访问的数据。在多任务环境中,如果两个或更多的任务同时对同一资源进行读写操作,未加控制的并发访问可能导致数据不一致性和错误。实验中的共享资源是一个数组,任务B和C都可以直接访问。 2. **8086汇编语言实现排序算法**: - **冒泡排序**:这是一种简单的排序算法,通过不断地交换相邻元素来将最大(或最小)的元素逐步“冒”到序列的顶端。在8086汇编中,这通常涉及比较和交换指令。 - **直接插入排序**:此算法将每个元素与其前面的已排序元素依次比较,然后插入正确的位置。在汇编语言中,这可能涉及到循环和条件分支指令。 - **折半查找**:在已排序的数组中,通过每次将查找区间折半来快速定位目标值。8086汇编实现时,需要计算中间索引并进行比较。 3. **UCOSII/III操作系统**: - **任务管理**:UCOSII/III提供了任务创建、删除和调度等功能。在这个实验中,任务A创建了任务B和C,然后结束。 - **信号量和互斥量**:在UCOS中,信号量和互斥量用于解决并发访问共享资源的问题。但在这个实验中,没有使用这些机制,因此可能会出现竞态条件。 4. **并发编程问题**: - **数据竞争**:当两个或更多任务同时修改同一数据时,结果可能依赖于执行顺序,导致不可预测的行为。 - **死锁**:虽然实验没有明确提到,但在多任务系统中,如果资源分配不当,任务可能会陷入相互等待对方释放资源的状态,从而无法继续执行。 5. **调试和观察**: 实验目的是观察不加控制的共享资源访问带来的后果,如屏幕输出的变化、程序异常等。通过监控共享资源区的改变,可以分析并发执行时的错误或不确定性。 6. **STM32F4与UCOS移植**: STM32F4系列微控制器常用于嵌入式系统,UCOSII/III移植涉及到驱动编写、中断处理、内存管理和任务调度等。实验可能利用了STM32的中断和定时器功能来实现任务间的切换和延时。 7. **开发工具**: 提供的资源包括ALIENTEK的UCOS开发手册,这些手册通常包含了移植指南、API函数使用、异常处理等信息,是进行UCOS开发的重要参考资料。 总结来说,这个实验通过8086汇编语言实现的排序和查找算法,展示了在无同步机制下的并发访问共享资源可能导致的问题,强调了在多任务环境中的资源管理与同步的重要性。