同步机构应遵循哪些基本原则？为什么？

临界区访问原则
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#操作系统 #进程管理

本文介绍了进程访问临界资源的四个基本原则：空闲让进、忙则等待、有限等待及让权等待，确保了进程间对共享资源的有效管理和合理使用。
a. 空闲让进.当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区，以有效利用临界资源
b. 忙则等待.当已有进程处于临界区时，表面临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问
c. 有限等待.对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态
d. 让权等待.当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”状态
信创 CDC 实战 | OGG、Attunity……之后，信创数据库实时同步链路如何构建？（以 GaussDB 数据入仓为例）
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同步机构应遵循哪些基本准则?为什么?
u012237166的专栏
05-20 1844
a. 空闲让进.当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区，以有效利用临界资源 b. 忙则等待.当已有进程处于临界区时，表面临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问 c. 有限等待.对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态 d. 让权等待.当进程不能进入自己
同步机构应遵循哪些基本准则
qq_52091679的博客
05-24 1932
同步机构应遵循哪些基本准则 为实现进程互斥地进入自己的临界区。同步应遵循下面四条准则： ·1.空闲让进：当无进程进入自己的临界区时，应该允许一个请求进入临界区的进程立即进入。 ·2.忙则等待：当已经有进程进入临界区，表明临界区被访问，因而其它的进程试图进入的应该等待。 ·3.有限等待：当有要求访问临界区资源的的进程，应保证在有限的时间内能进入自己的临界区，避免“死等”。 ·4.让权等待：当线程不能进入自己的临界区时，应当立即释放处理机，以免进入“忙等”状态。 ...
同步机制遵循的原则
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进程在并发执行时为了保证结果的可再现性，各进程执行序列必须加以限制以保证互斥地使用临界资源，相互合作完成任务。多个相关进程在执行次序上的协调称为进程同步。用于保证多个进程在执行次序上的协调关系的相应机制称为进程同步机制。 所有的进程同步机制应遵循下述四条准则： 空闲让进 当无进程进入临界区时，相应的临界资源处于空闲状态，因而允许一个请求进入临界区的进程立即进入
同步机制应该遵循的基本准则
u012507032的博客
05-17 7977
· 空闲让进：当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区，以有效利用临界资源  · 忙则等待：当已有进程处于临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问  · 有限等待：对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态  · 让权等待：当进程不
同步机制应遵循的准则有哪些？
zyb666o的博客
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3.有限等待：当有要求访问临界区资源的的进程，应保证在有限的时间内能进入自己的临界区，避免“死等”。·2.忙则等待：当已经有进程进入临界区，表明临界区被访问，因而其它的进程试图进入的应该等待。·4.让权等待：当线程不能进入自己的临界区时，应当立即释放处理机，以免进入“忙等”状态。·1.空闲让进：当无进程进入自己的临界区时，应该允许一个请求进入临界区的进程立即进入。为实现进程互斥地进入自己的临界区。
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本文将详细阐述成立货币资金内部调控时必须遵循的四项基本原则。 1. **合法并符合实际原则** 合法并符合实际原则强调企业在构建货币资金内部控制时，必须遵守国家相关法律法规，如《公司法》、《企业法》、《会计...
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在遵循组织设计的基本原则时，目标原则、相符原则、职责原则、管理幅度原则是几个关键点。目标原则指出组织结构设计必须以企业战略目标为导向，确保各部门和员工的目标与企业整体目标保持一致。相符原则要求组织结构...
同步机构（操作系统 课程设计 PV操作）
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包括课程设计报告和源代码 模拟实现用同步机构避免发生进程执行时可能出现的与时间有关的错误。 我们把若干个进程都能进行访问和修改的那些变量称为公共变量。由于进程是并发地执行的，所以，如果对进程访问公共变量不加限制，那么就会产生“与时间有关”的错误。为了防止这类错误，系统必须要用同步机构来控制进程对公共变量的访问。本实习要求我们模拟PV操作同步机构的实现，模拟进程的并发执行，了解进程并发执行时同步机构的作用。
同步机构 模拟实现同步机构 操作系统实验
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实验四 同步机构 一. 实验内容 模拟实现同步机构避免并发进程执行时可能出现的与时间有关的错误。 二. 实验目的 进程是程序在一个数据集合上运行的过程。进程是并发执行的，也即系统中的多个进程轮流的占用处理器运行。 我们把若干个进程都能进行访问和修改的那些变量称为公共变量。由于进程是并发执行的，所以，如果对进程访问公共变量不加限制，那么就会产生“与时间有关”的错误，即进程执行后，所得到的结果与访问公共变量的时间有关。为了防止这类错误，系统必须要用同步机构来控制进程对公共变量的访问。一般说，同步机构是由若干条原语——同步原语——所组成。本实验要求学生模拟PV操作同步机构的实现，模拟进程的并发执行，了解进程并发执行时同步机构的作用。 三. 实验题目 模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者—消费者问题。 运行环境：Microsoft Visual Studio 2005
同步机制应遵循的准则
weixin_43819452的博客
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** 同步机制应遵循的准则 ** 空闲让进 临界区空闲时，可以允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区 忙则等待 当已有进程进入临界区时，其他试图进入临界区的进程必须等待。 有限等待 对请求访问的进程，应保证能在有限时间内进入临界区 让权等待 当进程不能进入临界区时，应立即释放处理器，防止进程忙等待。 ...
进程同步机制四大基本准则
qq_44865780的博客
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实现进程同步的代码需要满足一下四个基本准则 空闲让进 当无进程处于临界区，可允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区 忙则等待 当已有进程进入自己的临界区，所有企图进入临界区的进程必须等待 有限等待 对要求访问临界资源的进程，应保证该进程能在有限时间内进入自己的临界区 让权等待 当进程不能进入自己的临界区，应释放处理机 ...
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同步机制应遵循的守则有哪些
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同步机制应该遵循的守则包括：1)要遵守定义的服务级别协议；2)采用可靠的网络连接；3)保持数据的准确性；4)保持数据的安全性；5)确保数据准确同步；6)正确管理分布式系统；7)确保多个系统之间的可靠性。 ...
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01-21 6985
模拟实现用同步机构避免并发进程执行时可能出现的与时间有关的错误。模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者——消费者的问题。 (1)PV操作同步机构，由P操作原语和V操作原语组成，它们的定义如下: P操作原语P(s):将信号量s减去1,若结果小于0,则执行原语的进程被置成等待信号量s的状态。 V操作原语V(s):将信号量s加1，若结果不大于0，则释放一个等待信号量s的进程。 (2)生产者-消费者问题 假定有一个生产者和消费者，生产者每次生产一件产品，并把生产的产品存入共享缓冲器以供消费者取走使用。消费
唯一标识需要怎么生成？用什么工具生成？怎么写到存储芯片上？
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<think>我们正在讨论如何为单板生成唯一标识符，使用什么工具以及如何写入存储芯片。根据之前的讨论，我们推荐使用EEPROM（如AT24C系列）来存储这些信息，特别是唯一标识符和版本信息。现在，用户的具体问题是如何生成唯一标识符，使用什么工具，以及如何写入。 ### 生成唯一标识符 唯一标识符（Unique Identifier）通常需要满足以下要求： 1. **全球唯一性**：确保每个单板的标识符都是独一无二的，避免冲突。 2. **不可篡改性**：一旦写入，不能被轻易修改，以保持其真实性。 3. **标准化**：遵循某些标准格式，以便于识别和集成到系统中。 #### 推荐生成方法： 1. **基于IEEE MAC地址分配机制**： - MAC地址由IEEE分配，前24位是组织唯一标识符（OUI），后24位由厂商分配。这可以保证全球唯一性。 - 例如，购买一个OUI（需要向IEEE申请），然后为每个单板分配一个唯一的MAC地址。这个MAC地址可以作为唯一标识符的一部分。 - 这种方法适用于需要网络功能的单板，因为MAC地址可以直接用于网络通信。 2. **使用UUID/GUID**： - UUID（Universally Unique Identifier）是一个128位的数字，通常用32个十六进制数字表示，例如：`550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000`。 - 生成算法包括时间戳、随机数、硬件地址等，确保唯一性（版本1和4最常用）。 - 优点：无需中央分配机构，本地生成即可保证极高的唯一性概率。 - 工具：可以使用开源库（如Linux的`uuidgen`命令）或在线生成器（但生产环境建议本地生成）。 3. **自定义唯一标识符**： - 组成：厂商代码（2字节）+ 生产日期（4字节，如YYMMDD）+ 流水号（4字节）。 - 例如：`0xABCD2101010001`，其中`ABCD`是厂商代码，`210101`表示2021年1月1日，`0001`是当天的第一个单板。 - 优点：结构清晰，易于追溯。但需要确保流水号的唯一性（例如通过数据库管理）。 #### 工具推荐： - **批量生成工具**： - 使用脚本（Python、Shell等）生成UUID或自定义格式的ID。例如，Python的`uuid`模块： ```python import uuid unique_id = uuid.uuid4() # 生成随机UUID ``` - 对于MAC地址，可以使用工具如`macchanger`或自定义脚本递增分配。 - **工厂编程工具**： - 生产线上使用编程器（如Xeltek、Data I/O）或通过JTAG/SWD接口连接单板，用脚本自动写入。 - 例如，使用`eeprog`（Linux工具）或OpenOCD（通过JTAG）写入EEPROM。 ### 如何将唯一标识写入存储芯片 写入过程通常在工厂生产阶段完成，确保每个单板在出厂前已烧录唯一标识。以下是具体步骤： #### 硬件连接： - 使用I2C接口连接EEPROM（如AT24C02）到主控MCU或编程器。 - 电路设计要点： - SDA和SCL线路上拉（4.7kΩ电阻到VCC）。 - 电源稳定（3.3V或5V，根据芯片要求）。 - 预留编程接口（如测试点或连接器），便于生产线上连接。 #### 写入方法： 1. **通过主控MCU烧录**： - 在单板首次上电时，由Bootloader或初始化程序检测唯一标识是否为空。 - 如果为空，则通过串口/USB接收外部工具发送的唯一标识，并写入EEPROM。 - 优点：无需额外硬件，但需开发固件支持。 2. **使用外部编程器**： - 生产线上，将编程器（如TL866）连接到单板的EEPROM接口（通过测试点或连接器）。 - 用脚本批量读取唯一标识列表（CSV文件），依次烧录到每个单板。 - 工具示例： - 命令行工具：`eeprog`（Linux）或`i2c-tools`。 - 商业软件：如FlashCentra​​l Pro支持自动化烧录。 3. **自动化产线集成**： - 将烧录步骤整合到ICT（In-Circuit Test）或FCT（Functional Test）中。 - 测试夹具通过探针接触EEPROM的I2C引脚，调用API写入数据。 - 写入后立即校验，确保数据正确。 #### 软件实现示例（假设使用Linux系统）： 1. 生成唯一标识（以UUID为例）： ```bash $ uuidgen > board_uuid.txt ``` 2. 写入EEPROM（假设设备地址0x50）： ```bash # 使用i2c-tools写入 i2cset -y 1 0x50 0x00 0xDE 0xAD 0xBE 0xEF 0x12 0x34 0x56 0x78 i ``` 或使用Python脚本（更灵活）： ```python import smbus bus = smbus.SMBus(1) # I2C总线1 address = 0x50 # EEPROM地址 uuid_bytes = [0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0x12, 0x34, 0x56, 0x78] # 示例UUID bus.write_i2c_block_data(address, 0x00, uuid_bytes) ``` ### 安全性与可靠性设计 - **写保护（WP）引脚**：将EEPROM的WP引脚连接到MCU GPIO。初始化后拉高WP，锁定存储区，防止意外修改。 - **加密存储**：对唯一标识进行AES加密后再存储，运行时由MCU解密。 - **备份机制**：在EEPROM中存储两份相同数据（主备分区），读取时校验一致性。 ### 总结方案 1. **生成唯一标识**： - 推荐使用UUIDv4（随机生成）或自定义结构（厂商代码+日期+流水号）。 - 工具：Python脚本或专用生成器（如`uuidgen`）。 2. **写入存储芯片**： - 首选EEPROM（AT24C系列），通过I2C接口连接。 - 工厂编程：使用外部编程器或测试夹具烧录。 - 固件支持：通过Bootloader或测试程序写入。 3. **验证**：写入后立即读取校验，并记录到生产数据库。 实际案例：某网络交换机单板使用AT24C04存储MAC地址（OUI: 00:1B:63）和UUID，产线通过Py脚本和i2c-tools烧录[^1]。 §§相关问题§§ 1. 如何确保生成的UUID在全球范围内不重复？ 2. 生产线上批量烧录EEPROM时，如何提高效率？ 3. 唯一标识写入后，如何在单板运行时被软件读取？ 4. 如果EEPROM损坏，有哪些备份机制可以恢复唯一标识？ 5. 如何防止唯一标识在生产过程中被篡改？</think>### 硬件设计中单板唯一标识的生成与写入方案 在单板硬件设计中，生成唯一标识符（如序列号、设备ID）并安全存储是关键需求。以下从生成方法、工具选型和写入实现三个维度详细说明方案，结合EEPROM存储实现（基于前文推荐）。 --- ### 一、唯一标识符的生成方法 #### 1. **核心原则** - **全局唯一性**：确保每个单板标识不重复，需结合厂商代码、时间戳、随机因子等元素[^1]。 - **不可预测性**：防止伪造，需加入加密随机数（如TRNG硬件熵源）。 - **结构化设计**：建议采用分层编码： $$ \text{UID} = \text{VendorID}(4\text{bit}) + \text{DateCode}(6\text{byte}) + \text{RandomSeq}(6\text{byte}) + \text{CRC}(2\text{byte}) $$ 示例：`0xA-230101-8D4F2A-7B9C` #### 2. **生成方式对比** | **方法** | 实现原理 | 优点 | 缺点 | |-------------------|----------------------------------|--------------------------|--------------------------| | **纯随机数生成** | 基于MCU硬件TRNG模块 | 无需预分配，实时生成 | 需硬件支持，成本略高 | | **预分配数据库** | 从中央服务器获取预生成序列号池 | 绝对唯一，易于追溯 | 依赖网络，产线部署复杂 | | **组合算法生成** | 厂商ID+时间戳+随机数+CRC | 离线可用，成本低 | 需保证时间源同步 | > **推荐方案**：组合算法生成（成本敏感场景）或硬件TRNG（高安全场景）[^1][^2]。 --- ### 二、生成工具推荐 #### 1. **开发阶段工具** - **UUID生成器**： - 开源工具：`uuidgen`（Linux/Win CLI工具） - 生成命令：`uuidgen -r` → 输出`550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000` - 支持批量导出CSV，便于导入生产系统 - **自定义脚本工具**（Python示例）： ```python import time, random, crcmod vendor_id = 0xA # 厂商代码 date_code = time.strftime("%y%m%d") # 日期码230101 random_seq = ''.join(random.choice('0123456789ABCDEF') for _ in range(6)) uid = f"{vendor_id:X}-{date_code}-{random_seq}" crc16 = crcmod.predefined.Crc('crc-16') # 添加CRC校验 crc16.update(uid.encode()) uid += f"-{crc16.hexdigest()[:4]}" # 最终UID: A-230101-8D4F2A-7B9C ``` #### 2. **生产阶段工具** - **自动化烧录设备**： - 桌面级：Xeltek SuperPro 6100（支持I2C/SPI协议，$1.5k/台） - 产线级：Data I/O Unisite（支持并行烧录，$20k/台） - **软件平台**： - 开源：Flashrom（命令行控制，支持Linux） - 商业：FlashCentra​​l Pro（图形界面，自动校验） --- ### 三、写入EEPROM的实现方法 #### 1. **硬件设计要点** - **电路连接**（以AT24C02为例）： ```plaintext MCU EEPROM (AT24C02) GPIO ------> WP (写保护引脚) // 默认拉高，写操作时拉低 SDA <-----> SDA // 需4.7kΩ上拉到VCC SCL <-----> SCL // 需4.7kΩ上拉到VCC ``` - **保护设计**： - 添加TVS二极管（如SMAJ5.0A）防护ESD - WP引脚连接MCU GPIO，防止意外写入 #### 2. **写入流程（产线阶段）** ```mermaid graph TB A[单板上电] --> B[烧录器通过夹具连接I2C] B --> C[读取EEPROM默认值] C --> D{是否已编程？} D -->|否| E[生成唯一UID并写入] D -->|是| F[报错并记录] E --> G[读取回写数据校验] G --> H[CRC校验通过？] H -->|是| I[标记单板PASS] H -->|否| J[重试写入] ``` #### 3. **软件代码示例（基于MCU）** ```c // STM32 HAL库写入示例 #define EEPROM_ADDR 0xA0 // AT24C02的I2C地址 void write_uid_to_eeprom(uint8_t* uid, uint8_t len) { HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, EEPROM_ADDR, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, uid, len, 100); HAL_Delay(5); // 等待EEPROM写入完成 // 回读校验 uint8_t read_buf[len]; HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, EEPROM_ADDR, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, read_buf, len, 100); if(memcmp(uid, read_buf, len) != 0) { // 错误处理：记录日志或触发LED报警 } } ``` #### 4. **安全增强措施** - **写保护锁定**：首次写入后熔断EEPROM的WP引脚（或MCU置高） - **加密存储**：对UID进行AES-128加密后再存储 - **分区存储**：将UID拆分为2份存储在不同地址段，防止全盘损坏 --- ### 四、方案验证与测试 1. **环境测试**： - 高温85℃/低温-40℃下连续读写1000次，数据无丢失 - ESD测试：接触放电±8kV，空气放电±15kV（IEC 61000-4-2） 2. **寿命验证**： - 使用EEPROM耐久性测试模式，验证10万次擦写后UID完整性 3. **追溯系统**： - 将UID与单板PCB条码绑定，扫码可查询生产批次/测试数据 > **实际案例**：某工业控制器单板采用AT24C04存储UID，通过Python脚本+TL866烧录器实现产线每秒写入5片[^1]。 --- ### 总结建议 1. **标识生成**：优先选择组合算法（厂商ID+日期+随机数+CRC），成本低且离线可用 2. **存储芯片**：EEPROM AT24C系列（I2C接口，工业级温度范围） 3. **写入工具**：小批量用TL866+Python脚本，大批量用Data I/O Unisite 4. **关键防护**：WP引脚硬件锁 + CRC校验 + 生产后立即密封EEPROM区域
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