### 进程的同步与互斥,生产者与消费者同步机制问题 #### 一、基础知识概述 在操作系统中,进程的同步与互斥是两个重要的概念。这些概念主要用于解决多进程或多线程环境下资源访问冲突的问题。理解这些概念对于设计高效稳定的系统至关重要。 - **同步**:指的是多个进程之间按照某种预定义的顺序执行的过程。 - **互斥**:确保在任何时刻只有一个进程可以访问共享资源。这是通过锁或信号量等机制实现的。 #### 二、生产者与消费者问题 生产者与消费者问题是进程间通信的经典案例之一。这个问题涉及到一组生产者进程(负责生成数据)和一组消费者进程(负责处理数据)。所有进程都通过一个公共缓冲区进行交互。为了防止数据竞争和死锁,需要采用适当的同步机制。 #### 三、代码分析 给定的代码片段展示了如何使用C语言来实现一个简单的生产者与消费者模型。接下来,我们将深入分析这段代码的关键部分。 ##### 3.1 数据结构定义 ```c #define buffersize 5 int processnum=0; struct pcb { int flag; int numlabel; char product; char state; struct pcb* processlink; }*exe=NULL,*over=NULL; typedef struct pcb PCB; PCB* readyhead=NULL,* readytail=NULL; PCB* consumerhead=NULL,* consumertail=NULL; PCB* producerhead=NULL,* producertail=NULL; int productnum=0; int full=0,empty=buffersize; char buffer[buffersize]; int bufferpoint=0; ``` 这里定义了一个名为`pcb`的数据结构,用于表示进程控制块(PCB),其中包括了进程的一些基本属性,如标识符(`flag`)、编号(`numlabel`)、当前状态(`state`)以及下一个进程的指针(`processlink`)。还定义了一些全局变量,如缓冲区大小、进程数量、产品数量等。 ##### 3.2 队列操作 ```c void linklist(PCB* p,PCB* listhead){ PCB* cursor=listhead; while(cursor->processlink!=NULL){ cursor=cursor->processlink; } cursor->processlink=p; } ``` `linklist`函数用于将一个新进程添加到就绪队列的末尾。`freelink`函数用于释放链表中的所有节点。`linkqueue`函数则用于初始化或扩展队列。 ##### 3.3 进程管理 ```c bool processproc(){ int i,f,num; char ch; PCB* p=NULL; PCB** p1=NULL; printf("\n请输入希望产生的进程个数:"); scanf("%d",&num); getchar(); for(i=0;iflag=f; processnum++; p->numlabel=processnum; p->state='w'; p->processlink=NULL; if(p->flag==1) { printf("您要产生的进程是生产者,它是第%d个进程。请您输入您要该进程产生的字符:\n",processnum); scanf("%c",&ch); getchar(); p->product=ch; productnum++; printf("您要该进程产生的字符是%c \n",p->product); } else { printf("您要产生的进程是消费者,它是第%d个进程。\n",p->numlabel); } linkqueue(p,&readytail); } return true; } ``` `processproc`函数负责创建进程并将其添加到就绪队列中。用户可以指定要创建的进程总数及每个进程的类型(生产者或消费者),并为生产者进程指定要生产的字符。 ##### 3.4 队列元素检查 ```c bool hasElement(PCB* pro){ // 代码缺失 } ``` `hasElement`函数用于检查队列是否包含元素,但代码片段中并未给出具体实现。 #### 四、关键概念解析 1. **缓冲区**: 在本例中,缓冲区用于存储生产者产生的数据,并供消费者读取。 2. **信号量**: `full`和`empty`变量实际上充当了信号量的角色,用于表示缓冲区中已填充的产品数量和空闲空间数量。 3. **互斥锁**: 缓冲区本身应当受到保护,以避免多个进程同时修改它而导致数据不一致。虽然本例中没有明确实现互斥锁,但在实际应用中通常会使用互斥锁来保证数据一致性。 #### 五、总结 生产者与消费者模型是一种经典的进程间通信方式,在实际系统开发中具有广泛的应用价值。通过上述分析,我们可以看到该模型是如何利用数据结构和简单的同步机制来协调不同进程之间的交互。理解和掌握这一模式有助于开发者设计出更高效、可靠的多进程应用程序。
2024-12-03 20:02:15 109KB 操作系统
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基于卷积-长短期记忆网络加注意力机制(CNN-LSTM-Attention)的时间序列预测程序,预测精度很高。 可用于做风电功率预测,电力负荷预测等等 标记注释清楚,可直接换数据运行。 代码实现训练与测试精度分析。 这段程序主要是一个基于CNN-LSTM-Attention神经网络的预测模型。下面我将逐步解释程序的功能和运行过程。 1. 导入所需的库: - matplotlib.pyplot:用于绘图 - pandas.DataFrame和pandas.concat:用于数据处理 - sklearn.preprocessing.MinMaxScaler:用于数据归一化 - sklearn.metrics.mean_squared_error和sklearn.metrics.r2_score:用于评估模型性能 - keras:用于构建神经网络模型 - numpy:用于数值计算 - math.sqrt:用于计算平方根 - attention:自定义的注意力机制模块 2. 定义一个函数mae_value(y_true, y_pred)用于计
2024-10-31 10:13:17 288KB 网络 网络 lstm
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1.2 协议栈底层机制 “栈”模式底层机制基本就是像下面这个样子: 对于收到的每个数据包,都从“A”点进来,经过路由判决,如果是发送给本机的就经 过“B”点,然后往协议栈的上层继续传递;否则,如果该数据包的目的地是不本机,那么 就经过“C”点,然后顺着“E”点将该包转发出去。 对于发送的每个数据包,首先也有一个路由判决,以确定该包是从哪个接口出去,然后 经过“D”点,最后也是顺着“E”点将该包发送出去。 协议栈那五个关键点 A,B,C,D 和 E 就是我们 Netfilter 大展拳脚的地方了。 2 Netfilter 2.1Netfilter 介绍 Netfilter 是 Linux 2.4.x 引入的一个子系统,它作为一个通用的、抽象的框架,提供一整 套的 hook 函数的管理机制,使得诸如数据包过滤、网络地址转换(NAT)和基于协议类型的 连接跟踪成为了可能。Netfilter 在内核中位置如下图所示: 这幅图,很直观的反应了用户空间的 iptables 和内核空间的基于 Netfilter 的 ip_tables 模 块之间的关系和其通讯方式,以及 Netfilter 在这其中所扮演的角色。 Netfilter 在 netfilter_ipv4.h 中将那五个关键点“ABCDE”上来。重新命名,如下图所示。
2024-10-26 15:21:33 975KB netfilter 网络安全 钩子函数
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CNN-LSTM-Attention分类,基于卷积神经网络-长短期记忆网络结合注意力机制(CNN-LSTM-Attention)分类预测 MATLAB语言(要求2020版本以上) 中文注释清楚 非常适合科研小白,替数据集就可以直接使用 多特征输入单输出的二分类及多分类模型。 预测结果图像:迭代优化图,混淆矩阵图等图如下所示
2024-10-10 09:56:10 191KB
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CNN-LSTM-Attention基于卷积-长短期记忆神经网络结合注意力机制的数据分类预测 Matlab语言 程序已调试好,无需更改代码直接替换Excel即可运行 1.多特征输入,LSTM也可以换成GRU、BiLSTM,Matlab版本要在2020B及以上。 2.特点: [1]卷积神经网络 (CNN):捕捉数据中的局部模式和特征。 [2]长短期记忆网络 (LSTM):处理数据捕捉长期依赖关系。 [3]注意力机制:为模型提供了对关键信息的聚焦能力,从而提高预测的准确度。 3.直接替换Excel数据即可用,注释清晰,适合新手小白 4.附赠测试数据,输入格式如图3所示,可直接运行 5.仅包含模型代码 6.模型只是提供一个衡量数据集精度的方法,因此无法保证替换数据就一定得到您满意的结果
2024-09-12 10:58:49 171KB lstm 神经网络 matlab
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mmdetection3增加12种注意力机制,包括:CBAM、BAM、SEAttention、ECAAttention 、ShuffleAttention 、SGE 、A2Atttention 、PolarizedSelfAttention、CoTAttention、TripletAttention、CoordAttention、ParNetAttention
2024-08-22 13:56:24 11KB mmdetection 注意力机制
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内容索引:VC/C++源码,系统相关,消息机制  VC++利用消息机制在两个EXE程序间通信,在发送端发送消息,终端可以即时监听并接收到消息,然后给出提示。通过本例大家可了解一些程序间数据交换的相关技巧。
2024-08-12 15:45:09 43KB VC/MFC源代码 Windows系统源代码
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即插即用篇 _ 在 C2F 模块中添加【SimAM】 【CoTAttention】【SKAttention】【DoubleAttention】注意力机制 _ 附详细结构图-CSDN博客.mhtml
2024-08-09 08:55:42 9.89MB
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基于注意力机制attention结合长短期记忆网络LSTM多维时间序列预测,LSTM-Attention回归预测,多输入单输出模型。 运行环境MATLAB版本为2020b及其以上。 评价指标包括:R2、MAE、MSE、RMSE等,代码质量极高,方便学习和替换数据。
2024-07-26 16:22:44 63KB 网络 网络 matlab lstm
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大型强子对撞机的出现以及建立未来对撞机作为ILC的提议,都旨在探索TeV尺度的新物理学,这证明了最近人们对跷跷板机制的对撞机现象学的关注是对的,其特征在于TeV尺度或更小。 最受欢迎的TeV比例跷跷板机制是反向跷跷板机制。 反向跷跷板机制有三种类型,但是只有一种涉及六种非标准重中微子的装置才引起关注。 在本文中,我们开发了一种基于希格斯三重态模型的反向跷跷板机制,并通过在LHC和ILC处产生双电荷希格斯并分析它们在轻子对中的随后衰变来模拟其对撞机现象。 我们发现,尽管新标量与标准标量解耦,但这些标量的信号可能会在LHC的当前运行或将来的ILC中检测到。 我们的模拟在参数空间区域中探查模型,该模型可为正态和反型情况生成正确的中微子质量并进行混合。
2024-07-18 20:39:55 733KB Open Access
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