UCOSII源码-信号量理解

UCOSII-Version : V2.92.07

信号量作用

用于从一个任务向另一个任务传递一个开关量的BOOL信号。

事件控制块

一个任务或者中断服务子程序可以通过事件控制块 ECB（Event Control Blocks）来向另外的任务发信号。这里，所有的信号都被看成是事件（Event）。把用于通讯的数据结构叫做事件控制块。
µC/OS-II通过uCOS_II.H 中定义的 OS_EVENT数据结构来维护一个事件控制块的所有信息，也就是这里讲到的事件控制块 ECB。该结构中除了包含了事件本身的定义，如用于信号量的计数器，用于指向邮箱的指针，以及指向消息队列的指针数组等，还定义了等待该事件的所有任务的列表。

typedef struct{     void   *OSEventPtr;                     /* 指向消息或者消息队列的指针 */    INT8U   OSEventTbl[OS_EVENT_TBL_SIZE];  /* 等待任务列表      */    INT16U  OSEventCnt;                     /* 计数器(当事件是信号量时) */    INT8U   OSEventType;                    /* 时间类型  */    INT8U   OSEventGrp;                     /* 等待任务所在的组  */} OS_EVENT;

0S_EVENT *OSSemCreate (INT16U cnt)注解

OS_EVENT  *OSSemCreate (INT16U cnt){    OS_EVENT  *pevent;/*ucosii采用方法3来开关中断,os_cpu_sr是用来存cpu状态寄存器*/#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                               /* Allocate storage for CPU status register */    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;#endif/*未定义宏*/#ifdef OS_SAFETY_CRITICAL_IEC61508    if (OSSafetyCriticalStartFlag == OS_TRUE) {        OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION();        return ((OS_EVENT *)0);    }#endif    /*如果中断子程序调用，一般不会，防御性编程*/    if (OSIntNesting > 0u) {                               /* See if called from ISR ...               */        return ((OS_EVENT *)0);                            /* ... can't CREATE from an ISR             */    }    OS_ENTER_CRITICAL();    /*从空闲任务控制块链表中得到一个事件控制块*/    pevent = OSEventFreeList;                              /* Get next free event control block        */    /*空闲事件控制块链表指针非空闲事件快，即指向下一个空闲事件控制块*/    if (OSEventFreeList != (OS_EVENT *)0) {                /* See if pool of free ECB pool was empty   */        OSEventFreeList = (OS_EVENT *)OSEventFreeList->OSEventPtr;    }    OS_EXIT_CRITICAL();    /*如果该控制块可用*/    if (pevent != (OS_EVENT *)0) {                         /* Get an event control block               */        /*该任务控制块的事件类型设置成信号量，防止其他类型任务控制块操作，如邮箱*/        pevent->OSEventType    = OS_EVENT_TYPE_SEM;        /*信号量值初始化*/        pevent->OSEventCnt     = cnt;                      /* Set semaphore value                      */        /*不链接空闲任务控制块*/        pevent->OSEventPtr     = (void *)0;                /* Unlink from ECB free list                */#if OS_EVENT_NAME_EN > 0u        pevent->OSEventName    = (INT8U *)(void *)"?";#endif        /*等待任务列表进行初始化*/        OS_EventWaitListInit(pevent);                      /* Initialize to 'nobody waiting' on sem.   */    }    return (pevent);}

INT8U OSSemPost (OS_EVENT *pevent)注解

INT8U  OSSemPost (OS_EVENT *pevent){/*ucosii采用方法3来开关中断,os_cpu_sr是用来存cpu状态寄存器*/#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                          /* Allocate storage for CPU status register      */    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;#endif#if OS_ARG_CHK_EN > 0u    /*检测是否有信号量*/    if (pevent == (OS_EVENT *)0) {                    /* Validate "pevent"                             */        return (OS_ERR_PEVENT_NULL);    }#endif    /*检查参数指针pevent指向的任务控制块是否是OSSemCreate()创建*/    if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_SEM) {   /* Validate event block type                     */        return (OS_ERR_EVENT_TYPE);    }    OS_ENTER_CRITICAL();    /*检查是否有任务在等待该信号量，非0值即有等待该信号量*/    if (pevent->OSEventGrp != 0u) {                   /* See if any task waiting for semaphore         */                                                      /* Ready HPT waiting on event                    */        /*任务进入就绪状态*/        (void)OS_EventTaskRdy(pevent, (void *)0, OS_STAT_SEM, OS_STAT_PEND_OK);        OS_EXIT_CRITICAL();        /*任务调度，如果就绪任务满足最高优先级，即任务切换*/        OS_Sched();                                   /* Find HPT ready to run                         */        return (OS_ERR_NONE);    }    /*无等待该信号量，信号量计数值加1*/    if (pevent->OSEventCnt < 65535u) {                /* Make sure semaphore will not overflow         */        pevent->OSEventCnt++;                         /* Increment semaphore count to register event   */        OS_EXIT_CRITICAL();        return (OS_ERR_NONE);    }    OS_EXIT_CRITICAL();                               /* Semaphore value has reached its maximum       */    return (OS_ERR_SEM_OVF);}

void OSSemPend(OS_EVENT *pevent,INT32U timeout,INT8U *perr)注解

void  OSSemPend (OS_EVENT *pevent,INT32U timeout,INT8U *perr)//timeout为0的时候表示无限等待{/*ucosii采用方法3来开关中断,os_cpu_sr是用来存cpu状态寄存器*/#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                          /* Allocate storage for CPU status register      */    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;#endif/*未定义宏*/#ifdef OS_SAFETY_CRITICAL    if (perr == (INT8U *)0) {        OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION();        return;    }#endif/*未定义宏*/#if OS_ARG_CHK_EN > 0u    if (pevent == (OS_EVENT *)0) {                    /* Validate "pevent"                             */        *perr = OS_ERR_PEVENT_NULL;        return;    }#endif    /*检查参数指针pevent指向的任务控制块是否是OSSemCreate()创建*/    if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_SEM) {   /* Validate event block type                     */        *perr = OS_ERR_EVENT_TYPE;        return;    }    /*如果中断子程序调用，即不能请求*/    if (OSIntNesting > 0u) {                          /* See if called from ISR ...                    */        *perr = OS_ERR_PEND_ISR;                      /* ... can"t PEND from an ISR                    */        return;    }    /*如果调度器被锁，即不能请求*/    if (OSLockNesting > 0u) {                         /* See if called with scheduler locked ...       */        *perr = OS_ERR_PEND_LOCKED;                   /* ... can't PEND when locked                    */        return;    }    OS_ENTER_CRITICAL();    /*当前信号量大于0，将其计数值减1*/    if (pevent->OSEventCnt > 0u) {                    /* If sem. is positive, resource available ...   */        pevent->OSEventCnt--;                         /* ... decrement semaphore only if positive.     */        OS_EXIT_CRITICAL();        *perr = OS_ERR_NONE;        return;    }                                                      /* Otherwise, must wait until event occurs       */    OSTCBCur->OSTCBStat     |= OS_STAT_SEM;           /* Resource not available, pend on semaphore     */    OSTCBCur->OSTCBStatPend  = OS_STAT_PEND_OK;    OSTCBCur->OSTCBDly       = timeout;               /* Store pend timeout in TCB                     */    OS_EventTaskWait(pevent);                         /* Suspend task until event or timeout occurs    */    OS_EXIT_CRITICAL();    OS_Sched();                                       /* Find next highest priority task ready         */    OS_ENTER_CRITICAL();    switch (OSTCBCur->OSTCBStatPend) {                /* See if we timed-out or aborted                */        case OS_STAT_PEND_OK:             *perr = OS_ERR_NONE;             break;        case OS_STAT_PEND_ABORT:             *perr = OS_ERR_PEND_ABORT;               /* Indicate that we aborted                      */             break;        case OS_STAT_PEND_TO:        default:             OS_EventTaskRemove(OSTCBCur, pevent);             *perr = OS_ERR_TIMEOUT;                  /* Indicate that we didn"t get event within TO   */             break;    }    OSTCBCur->OSTCBStat          =  OS_STAT_RDY;      /* Set   task  status to ready                   */    OSTCBCur->OSTCBStatPend      =  OS_STAT_PEND_OK;  /* Clear pend  status                            */    OSTCBCur->OSTCBEventPtr      = (OS_EVENT  *)0;    /* Clear event pointers                          */#if (OS_EVENT_MULTI_EN > 0u)    OSTCBCur->OSTCBEventMultiPtr = (OS_EVENT **)0;#endif    OS_EXIT_CRITICAL();}

Version2.92.07的OSSemPend（）中挂起任务及任务切换的处理和ucos-ii中文书（邵贝贝）PDF版的处理差异目前借助英文注释理解，其理解还停留在表层，待深入理解后再跟进。

信号量像一把钥匙，任务要运行下去，需先拿到这把钥匙。
消息邮箱是一个指针型变量。可以向一个任务或一个中断服务子程序发送一则消息（一个指针），同样，一个或多个任务通过内核服务，可以接收这则消息。消息邮箱也可以当作2值的信号量来用。
消息队列实际上是邮箱阵列。