信號量專(zhuān)題

1. 信號量

(1)uc/os-ii的信號量是由兩個(gè)部分組成：一部分是16位的無(wú)符號整型信號量的計數值(0~65535);另一部分是等待該信號量的任務(wù)組成的等待任務(wù)表。(另外參考事件控制塊ECB)

(2)信號量可以是2值的變量(稱(chēng)為二值信號量)，也可以是計數式的。根據信號量的值，內核跟蹤那些等待信號量的任務(wù)。

(3)建立信號量的工作必須在任務(wù)級代碼中或者多任務(wù)啟動(dòng)之前完成。

(4)任務(wù)要得到信號量的問(wèn)題。

想得到信號量的任務(wù)，必須執行等待操作(pend)。如果信號量有效(非0)，則信號量減1，任務(wù)得以繼續運行。如果信號量無(wú)效，則等待信號量的任務(wù)就被列入等待信號量的任務(wù)表中。多少內核允許定義等待超時(shí)，當等待時(shí)間超過(guò)了設定值，該信號量還是無(wú)效，則等待該信號量的任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)，準備運行，并返回出錯代碼(等待超時(shí)錯誤)。

(5)任務(wù)對信號量的釋放問(wèn)題。

任務(wù)執行發(fā)信號(post)操作來(lái)釋放信號量。如果沒(méi)有任務(wù)等待信號量，那么信號量的值僅是簡(jiǎn)單的加1(則信號量大于0，有效);如果有任務(wù)等待該信號量，那么就會(huì )有另一個(gè)任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)，信號量的值就不加1。

之后，這個(gè)釋放的信號量給那個(gè)等待中的任務(wù)，要看內核如何調度的。收到信號量的任務(wù)可能如下：

◆等待任務(wù)中，優(yōu)先級最高的;(uc/os-ii僅支持這種方式)。

◆等待任務(wù)中所有等待該信號量的任務(wù)

2. 信號量的有效與無(wú)效問(wèn)題

信號量有效：信號量的計算器非0(.OSEventCnt!=0)。信號量有效表示任務(wù)對 資源可用。

信號量無(wú)效：信號量的計算器為0。信號量無(wú)效表示任務(wù)對目前資源不可用，需 要等待其他另一個(gè)任務(wù)(或者中斷服務(wù)子程序)發(fā)出該信號量

3. 信號量的值(.OSEventCnt)大小表示什么?

①二值信號量，表示任務(wù)可以獨占共享資源。

②計數式信號量，用于某資源可同時(shí)為N個(gè)任務(wù)所用。

4. 信號量有關(guān)的三個(gè)重要函數分析

◆OSSemCreate() 創(chuàng )建一個(gè)信號量 (注：由任務(wù)或啟動(dòng)代碼操作)

創(chuàng )建工作必須在任務(wù)級代碼中或者多任務(wù)啟動(dòng)之前完成。功能只要是先獲取一個(gè)事件控制塊ECB，寫(xiě)入一些參數。其中調用了OS_EeventWaitListInt()函數，對事件控制塊的等待任務(wù)列表進(jìn)行初始化。完成初始化工作后，返回一個(gè)該信號量的句柄(Handle)。

◆OSSemPend() 等待一個(gè)信號量 (注：只能由任務(wù)操作)

本函數應用于任務(wù)試圖獲得共享資源的使用權、任務(wù)需要與其他任務(wù)或中斷同步及任務(wù)需要等待特定事件發(fā)生的場(chǎng)合。

如果任務(wù)Task_A調用OSSemPend()，且信號量的值有效(非0)，那么OSSemPend()遞減信號量計數器(.OSEventCnt)，并返回該值。換句話(huà)說(shuō)，Task_A獲取到共享資源的使用權了，之后就執行該資源。

如果如果任務(wù)Task_A調用OSSemPend()，信號量無(wú)效(為0)，那么OSSemPend()調用OS_EventTaskWait()函數，把Task_A放入等待列表中。(等待到什么時(shí)候呢?要看OSSemPost()(或者等待超時(shí)情況)，由它釋放信號量并檢查任務(wù)執行權，見(jiàn)下資料)

◆OSSemPost() 發(fā)出(釋放)一個(gè)信號量 (注：由任務(wù)或中斷操作)

本函數其中調用OS_EventTaskRdy()函數，把優(yōu)先級最高的任務(wù)Task_A(在這假如是Task_A，另外假設當前調用OSSemPost()的任務(wù)是Task_B)從等待任務(wù)列表中去除，并使它進(jìn)入就緒態(tài)。然后調用OSSched()進(jìn)行任務(wù)調度。如果Task_A是當前就緒態(tài)中優(yōu)先級最高的任務(wù)，則內核執行Task_A;否則，OSSched()直接返回，Task_B繼續執行。