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  3. 阅读下列说明和图，回答问题，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 服务型智能扫地机器人涉及了众多传感器，通过对环境信息的融合感知进行行为决策。同时也设计了丰富的多媒体人机交互系统，实现输入输出功能。 该机器人系统按照图4．2的方式接收传感器采集数据，并

阅读下列说明和图，回答问题，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 服务型智能扫地机器人涉及了众多传感器，通过对环境信息的融合感知进行行为决策。同时也设计了丰富的多媒体人机交互系统，实现输入输出功能。 该机器人系统按照图4．2的方式接收传感器采集数据，并

admin2021-03-25  53
问题 阅读下列说明和图，回答问题，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
服务型智能扫地机器人涉及了众多传感器，通过对环境信息的融合感知进行行为决策。同时也设计了丰富的多媒体人机交互系统，实现输入输出功能。
该机器人系统按照图4．2的方式接收传感器采集数据，并由上层应用程序对数据进行处理。当应用访问操作速度和底层硬件输入的速度存在较大差异时，采用环形缓冲机制，可以起到良好的缓冲作用，减少丢包率。李工设计的环形缓冲是基于先进先出(FIFO)的原则，并设计了环形缓冲的数据结构，读写指针各自独立，读任务和写任务可以同时访问环形缓冲，无需互斥信号量的介入。但是，在运行多任务时，如果存在多个读任务和多个写任务同时操作环形缓冲，则需要应用互斥操作机制。
1．请简述互斥操作的作用。
2．为了在多任务环境中能正确使用环形缓冲，不发生读写冲突，增加了读写锁进行保护。应用任务读取环形缓冲的伪代码如下，请完善其中空(1)～(3)处的内容，将答案写入答题纸对应栏内。
BOOL bReadLock=FALSE;
BOOL bWriteLock=FALSE;
intReadRingBuf()
(
if((环形队列为空)｜｜(1))
return 0
(2);
将环形队列中的数据拷贝到应用缓冲区;
调整读指针;
(3);
返回直接读取数据长度;
}
选项
答案 1．互斥操作用来保证共享数据操作的完整性。通过互斥锁保证任一时刻只能有一个应用访问共享对象。 2． (1)bReadLock为真或bReadLock==TRUE (2)bReadLock=TRUE或等效形式 (3)bReadLock=FALSE或等效形式
解析 (1)在编程中引入了对象互斥的概念，来保证共享数据操作的完整性。每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象。
(2)在多任务操作系统中，同时运行的多个任务可能都需要使用同一种资源。互斥锁(mutex)是一种简单的加锁的方法来控制对共享资源的访问，互斥锁只有两种状态，即上锁(lock)和解锁(unlock)。
互斥锁的特点有：原子性，把一个互斥量锁定为一个原子操作，这意味着操作系统保证了如果一个线程锁定了一个互斥量，没有其他线程在同一时间可以成功锁定这个互斥量i唯一性，如果一个线程锁定了一个互斥量，在它解除锁定之前，没有其他线程可以锁定这个互斥量；非繁忙等待，如果一个线程已经锁定了一个互斥量，第二个线程又试图去锁定这个互斥量，则第二个线程将被挂起(不占用任何CPU资源)，直到第一个线程解除对这个互斥量的锁定为止，第二个线程则被唤醒并继续执行，同时锁定这个互斥量。
互斥锁的操作流程如下：
1．在访问共享资源后临界区域前，对互斥锁进行加锁；
2．在访问完成后释放互斥锁导上的锁；
3．对互斥锁进行加锁后，任何其他试图再次对互斥锁加锁的线程将会被阻塞，直到锁被释放。
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