FreeRTOS_同步互斥与通信_概念_学习笔记

4 同步互斥与通信

4.1 基本概念

一句话理解同步与互斥：我等你用完 厕所，我再用厕所。

什么叫同步？就是：我正在用厕所，你等会。

什么叫互斥？就是：我正在用厕所，你不能进来。

同步与互斥经常放在一起讲，是因为它们之的关系很大， "互斥"操作可以使用"同步"来

实现。我"等"你用完厕所，我再用厕所。这不就是用"同步"来实现"互斥"吗？

同一时间只能有一个人使用的资源，被称为临界资源 。比如任务A、 B都要使用串口来

打印，串口就是临界资源。

4.2 实现互斥的问题

在裸机程序里，可以通过一个全局变量或静态变量实现互斥，比如要互斥使用LCD：

c 复制代码

void LCD_Print(char *str)
{
	static int available = 1;
	if(available)
	{
		available = 0;
		//使用LCD的代码
		available = 1
	}
}

但是在RTOS里，有概率在执行available = 0;之前就被切换出去（即在判断或赋值的时候被打断 ），导致被多个任务同时调用。

为了避免这种问题，可以通过disable_irq()来关闭中断以实现互斥：

c 复制代码

void LCD_Print(char *str)
{
	static int available = 1;
	disable_irq();
	if(available)
	{
		available = 0;
		enable_irq();
		//使用LCD的代码
		available = 1
	}
	enable_irq();
}

要记得把中断再次打开。

在使用全局变量实现同步互斥的时候，又会因为编译器的特性导致一些问题，这就麻烦了。RTOS提供了实现同步互斥的方法，下面来介绍。

4.3 FreeRTOS实现同步互斥的方法

能实现同步、互斥的内核方法有：任务通知(task notification)、队列(queue)、事件组

(event group)、信号量(semaphoe)、互斥量(mutex)。

内核对象	生产者	消费者	数据/状态	说明
队列	ALL	ALL	若干个数据，谁都可以读写队列	一个数据只能唤醒一个接收者
事件组	ALL	ALL	若干个位运算符	用来传递时间，可以唤醒多个接收者
信号量	ALL	ALL	数量	用来维持资源的个数，一个资源只能唤醒一个接收者
任务通知	ALL	自己	可以传输数据和状态，必须指定接收者	N对1的关系，发送者无限制，接收者只能是被指定的那个
互斥量	只能A开锁	A上锁	bool值	谁上锁谁解锁