uCOS-II整理之任务的同步与通信

来源:互联网 发布:try pink知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 02:32

1、任务间的同步
任务间的制约关系:直接制约关系和间接制约关系
任务之间具有互斥的关系(例如多个任务不能同时访问同一资源),相关任务爱执行上要有先后次序,任务之间的这种制约性运行机制叫做任务间的同步
2、事件(信号量、消息邮箱、消息队列的统称)
信号量:相当于一个标志,各任务通过判断信号量的值来决定接下来该怎么运行。例如交通灯,绿灯时通过,红灯时等待。信号量是为了保证多个任务不同时访问同一个资源的,当一个任务访问一个共享资源是,信号量由1变为0,此时其他任务也想访问该资源,但是读取到信号量为0,表示该资源正在被访问,于是该任务等待资源被释放再去访问。
相关函数:
OS_EVENT *OSSemCreate(INT16U cnt):创建信号量,其中cnt可以理解为信号的容量,可允许多少任务“同时”访问一个共享资源(但不仅仅只是指资源),且一般不为1。
Void OSSemPend(OSEVENT * pevent,INT16U timeout,INT8U *err):请求信号量,第一个参数为被请求信号量的指针。
INT8U OSSemPost(OS_EVENT *pevent):发送信号量,发送成功,返回OS_NO_ERR,失败返回相应错误。
OS_EVENT *OSSemDel(OS_EVENT *pevent,INT8U opt,INT8U *err):删除信号量,pevent为信号量指针,opt为删除选项,errweiOS_DEL_NO_PPEND,则没有等待任务后才删除信号量,err为OS_DEL_ALLWAYS,则马上删除。
INT8U OSSemQuery(OS_EVENT *pevent,OS_SEM_DATA *pdata):查询信号量的状态,结果存储在pdata中,所以在调用此函数前需要先定义OS_SEM_DATA指针类型的变量pdata。
当信号的容量为1时,叫做互斥型信号量,即一个共享资源(但不仅仅只是指资源)在一段时间内只能被一个任务访问,其他任务只能等待。为了防止出现优先级反转的出现,互斥型信号量有专门的函数。
OS_EVENT *OSMutexCreate(INT8U prio,INT8U *err):创建互斥型信号量,prio为需要反转的优先级任务。
Void OSMutexPend(OS_EVENT *pevent,INT16U timeout,INT8U *err):请求互斥型信号量
INT8U OSMutexPost(OS_EVENT *pevent):发送互斥型信号量。
消息邮箱:再任务与任务之间常常需要通过传递一个数据来进行通信,为此,在内存中创建一个存储空间作为该数据的缓冲区。最简单的方法就是通过传递该缓冲区的指针(地址)来进行数据传输。用来传递消息缓冲区指针的数据架构叫做消息邮箱
这里写图片描述
相关函数:
OS_EVENT *OSMboxCreate(void *msg):创建消息邮箱,msg为消息的指针,即消息内容的地址,函数返回值为消息邮箱的指针。
INT8U OSMboxPost(OS_EVENT *pevent,void *msg):向消息邮箱发送消息,msg为消息邮箱的内容
Void *OSMboxPend(OS_EVENT *pevent,INT16U timeout,INT8U *err):请求消息邮箱。
INT8U OSMboxQuery(OS_EVENT *pevent,OS_MBOX_DATA *pdata):查询邮箱的状态
OS_EVENT *OSMboxDel(OS_EVENT *pevent,INT8U opt,INT8U *err):删除消息邮箱。

消息队列:消息邮箱存放一个数组的指针,而数组的每个成员又存放一个消息缓冲区,从而传递多个消息,就构成了消息队列。
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相关函数:
创建消息队列:
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请求消息队列
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向消息队列发送消息(先进先出的方式)
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和(先进后出的方式)
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3、事件控制块的结构
当一个事件被占用时(即信号量、邮箱等被占用时)会导致其他请求该事件的任务处于等待状态,因此需要对这些任务进行管理,一是对等待任务进行登记并排序,二是允许等待任务有一个等待时限。
uCOS-II定义了INT8U 类型的OSEventTbl[]:等待任务表,为了加快对该表的访问速度,也定义了一个INT8U 类型的变量OSEventGrp来表示等待任务表中的任务组
至于等待的时限,记录在TCB的OSTCBDly成员中
4、事件控制块结构
这里写图片描述
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在uCOS-II初始化时会创建空事件控制块链表,以后每创建一个事件,系统从链表中取出一个控制块进行初始化,而删除一个事件,就会将该控制块归还给空事件控制块链表

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