FreeRTOS学习 -- 信号量

一、信号量简介

信号量常常用于控制对共享资源的访问和任务同步。信号量用于控制共享资源访问的场景相当于一个上锁机制,代码只有获得了这个锁的钥匙才能够执行。
信号量另一个重要的应用场景是任务同步,用来任务与任务或中断与任务之间的同步。在执行中断服务函数的时候可以通过向任务发送信号量来通知任务它所期待的事件发生了,当退出中断服务函数以后在任务调度器的调度下同步的任务就会执行。在使用RTOS系统的时候我们可以借助信号量,当中断发生的时候就释放信号量,中断服务函数不做具体的处理。具体的处理过程做成一个任务,这个任务会获取信号量,如果获取到信号量就说明中断发生了,那么就开始完成相应的处理,这样做的好处就是中断执行时间非常短。

二、二值信号量

1、二值信号量简介

二值信号量通常用于互斥访问或同步,二值信号量和互斥信号量非常类似,但是还是有一些细微的差别,互斥信号量拥有优先级继承机制,二值信号量没有优先级继承。因此二值信号量更适合用于同步(任务与任务或任务与中断的同步),而互斥信号量适用于简单的互斥访问。
和队列一样,信号量 API 函数允许设置一个阻塞时间,阻塞时间是当任务获取信号量的时候由于信号量无效从而导致任务进入阻塞态的最大时钟节拍数。如果多个任务同时阻塞在同一个信号量上的话那么优先级最高的那个任务优先获得信号量,这样当信号量有效的时候高优先级的任务就会解除阻塞状态。
二值信号量其实就是一个只有一个队列项的队列,这个特殊的队列要么是满的,要么是空的,这不正好就是二值吗?任务和中断使用这个特殊队列不用在乎队列中存的是什么消息,只需要知道这个队列是满的还是空的。可以利用这个机制来完成任务与中断之间的同步。

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