第4章第7节 二进制信号量（三）

来源：互联网发布：linux 查看内存使用编辑：程序博客网时间：2024/06/09 15:18

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图53列出了多个不同状态的任务与这些调度表之间的关系，任务1被信号量sem1阻塞，处于非永久pend态，strDelayQue结构中的strQueHead节点被挂接到delay表，strTcbQue结构中的strQueHead节点被挂接到sem1表，pstrSem指针指向sem1。任务2处于ready态，strTcbQue结构中的strQueHead节点被挂接到ready表。任务3处于非永久delay态，strDelayQue结构中的strQueHead节点被挂接到delay表。任务4被信号量sem1阻塞，处于永久pend态，strTcbQue结构中的strQueHead节点被挂接到sem1表，pstrSem指针指向sem1。任务5被信号量sem2阻塞，处于非永久pend态，strDelayQue结构中的strQueHead节点被挂接到delay表，strTcbQue结构中的strQueHead节点被挂接到sem2表，pstrSem指针指向sem2。任务6处于永久delay态，不与任何调度表有关系。

第4章第7节 <wbr>二进制信号量（三）

图 53 TCB与各种调度表的关系

以上是本节新增加的内容，本节使用了4个验证任务TEST_TestTask1~TEST_TestTask4，它们的优先级分别为6，2，4，5，还有2个信号量gstrSemSync和gstrSemMute，它们都被初始化为FIFO类型。

TEST_TestTask3和TEST_TestTask4任务在开始的前3次循环中为互斥任务，在TEST_TestTask3任务获取到gstrSemMute信号量的期间内，TEST_TestTask4任务被gstrSemMute信号量阻塞，当TEST_TestTask3任务释放gstrSemMute信号量后TEST_TestTask4任务获取到gstrSemMute信号量并开始运行，此时TEST_TestTask3任务会被gstrSemMute信号量阻塞，直到TEST_TestTask4任务再次释放gstrSemMute信号量，这两个任务如此循环3次。3次循环之后，这两个任务都被阻塞到gstrSemSync信号量，需要由TEST_TestTask1任务释放gstrSemSync信号量来触发这2个任务的运行。

TEST_TestTask1任务的前10次循环用来释放gstrSemSync信号量，触发被阻塞到这个信号量上的任务。TEST_TestTask2任务一直在获取gstrSemSync信号量，需要由TEST_TestTask1任务激活。TEST_TestTask1任务运行10次循环之后，接下来的5次循环使用MDS_SemFlush函数激活所有被阻塞到gstrSemSync信号量上的任务，5次循环之后，TEST_TestTask1任务会删除gstrSemSync信号量，另外三个任务检测到gstrSemSync信号量被删除，会退出主函数，结束任务的运行。

00021 void TEST_TestTask1(void)

00022 {

00023 U8 i;

00024

00025 i = 0;

00026

00027 while(1)

00028 {

00029 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask1 is running ! Tick is: %d",

00030 MDS_SystemTickGet());

00031

00032 DEV_DelayMs(1500);

00033

00034 (void)MDS_TaskDelay(200);

00035

00036

00037 if(i < 10)

00038 {

00039 i++;

00040

00041 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask1 give gstrSemSync %d! Tick is: %d",

00042 i, MDS_SystemTickGet());

00043

00044

00045 (void)MDS_SemGive(&gstrSemSync);

00046 }

00047

00048 else if(i < 15)

00049 {

00050 i++;

00051

00052 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask1 flush gstrSemSync %d! Tick is: %d", i,

00053 MDS_SystemTickGet());

00054

00055

00056 (void)MDS_SemFlush(&gstrSemSync);

00057 }

00058

00059 else if(15 == i)

00060 {

00061 i++;

00062

00063 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask1 delete gstrSemSync %d! Tick is: %d", i,

00064 MDS_SystemTickGet());

00065

00066

00067 (void)MDS_SemDelete(&gstrSemSync);

00068 }

00069 }

00070 }

00077 void TEST_TestTask2(void)

00078 {

00079 U8 i;

00080

00081 i = 0;

00082

00083 while(1)

00084 {

00085

00086 if(RTN_SMTKDL == MDS_SemTake(&gstrSemSync, SEMWAITFEV))

00087 {

00088 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask2 gstrSemSync deleted! Tick is: %d",

00089 MDS_SystemTickGet());

00090

00091 return;

00092 }

00093 else

00094 {

00095 i++;

00096

00097 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask2 take gstrSemSync %d! Tick is: %d", i,

00098 MDS_SystemTickGet());

00099

00100 DEV_DelayMs(100);

00101 }

00102 }

00103 }

00110 void TEST_TestTask3(void)

00111 {

00112 U8 i;

00113

00114 i = 0;

00115

00116 while(1)

00117 {

00118

00119 if(i < 3)

00120 {

00121 i++;

00122

00123

00124 (void)MDS_SemTake(&gstrSemMute, SEMWAITFEV);

00125

00126 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask3 take gstrSemMute %d! Tick is: %d", i,

00127 MDS_SystemTickGet());

00128

00129 DEV_DelayMs(500);

00130

00131 (void)MDS_TaskDelay(150);

00132

00133 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask3 give gstrSemMute %d! Tick is: %d", i,

00134 MDS_SystemTickGet());

00135

00136

00137 (void)MDS_SemGive(&gstrSemMute);

00138 }

00139 else

00140 {

00141 i++;

00142

00143

00144 if(RTN_SMTKDL == MDS_SemTake(&gstrSemSync, SEMWAITFEV))

00145 {

00146 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask3 gstrSemSync deleted! Tick is: %d",

00147 MDS_SystemTickGet());

00148

00149 return;

00150 }

00151 else

00152 {

00153 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask3 take gstrSemSync %d! Tick is: %d",

00154 i, MDS_SystemTickGet());

00155

00156 DEV_DelayMs(500);

00157

00158 (void)MDS_TaskDelay(150);

00159 }

00160 }

00161 }

00162 }

00169 void TEST_TestTask4(void)

00170 {

00171 U8 i;

00172

00173 i = 0;

00174

00175 while(1)

00176 {

00177

00178 if(i < 3)

00179 {

00180 i++;

00181

00182

00183 (void)MDS_SemTake(&gstrSemMute, SEMWAITFEV);

00184

00185 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask4 take gstrSemMute %d! Tick is: %d", i,

00186 MDS_SystemTickGet());

00187

00188 DEV_DelayMs(500);

00189

00190 (void)MDS_TaskDelay(200);

00191

00192 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask4 give gstrSemMute %d! Tick is: %d", i,

00193 MDS_SystemTickGet());

00194

00195

00196 (void)MDS_SemGive(&gstrSemMute);

00197 }

00198 else

00199 {

00200 i++;

00201

00202

00203 if(RTN_SMTKDL == MDS_SemTake(&gstrSemSync, SEMWAITFEV))

00204 {

00205 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask4 gstrSemSync deleted! Tick is: %d",

00206 MDS_SystemTickGet());

00207

00208 return;

00209 }

00210 else

00211 {

00212 DEV_PutStrToMem((U8*)"\r\nTask4 take gstrSemSync %d! Tick is: %d",

00213 i, MDS_SystemTickGet());

00214

00215 DEV_DelayMs(500);

00216

00217 (void)MDS_TaskDelay(200);

00218 }

00219 }

00220 }

00221 }

按照这4个任务设定的循环时间和任务优先级，开始时应该会看到TEST_TestTask1任务触发TEST_TestTask2任务，同时TEST_TestTask3任务和TEST_TestTask4任务互斥运行。当TEST_TestTask3任务和TEST_TestTask4任务互斥运行3次之后，它们不再互斥运行，而是变为同TEST_TestTask2任务一样，需要由TEST_TestTask1任务激活，此时应该看到TEST_TestTask1任务会顺序激活其它3个任务。当TEST_TestTask1任务运行10个循环之后，会使用MDS_SemFlush函数同时激活所有其它3个任务，应该会看到这3个任务全部被激活运行。TEST_TestTask1任务执行MDS_SemFlush函数5次之后会删除同步信号量，其它3个任务会发现信号量被删除而退出任务。

本节运行结果截图如下：

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图 54 任务获取信号量的打印信息

读者可以访问http://blog.sina.com.cn/ifreecoding网站下载视频，观看全部数据的打印过程，从打印数据可以看到实际输出结果与我们的设计是一致的。

使用工具软件解析本节任务切换过程的数据，结果如下图所示：

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图 55 4.7节任务切换过程图

为了对比二进制信号量FIFO和PRIO属性的区别，我们将gstrSemSync信号量由FIFO属性改为PRIO属性，重新编译运行输出结果，解析PRIO属性的输出数据，结果如图56所示：

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图 56 信号量改为PRIO属性后的任务切换过程图

我们对比图55和图56可以发现中间部分有明显的区别，中间部分是由TEST_TestTask1任务释放信号量激活其它3个任务的过程。在图55中，TEST_TestTask1任务释放信号量之后，TEST_TestTask2、TEST_TestTask3和TEST_TestTask4任务轮流被激活，而在图56中，TEST_TestTask1任务释放信号量之后却只有TEST_TestTask2任务被激活，这是因为图55的信号量采用的是FIFO属性的，会按照信号量阻塞任务的顺序轮流激活任务，而图56的信号量采用的是PRIO属性的，会激活被信号量所阻塞任务中的优先级最高的任务，因此只有优先级最高的TEST_TestTask2任务会被激活。

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