訊號量(semaphore)是一種實現任務間通訊的機制,實現任務之間同步或臨界資源的互斥訪問。常用於協助一組相互競爭的任務來訪問臨界資源。
在多工系統中,各任務之間需要同步或互斥實現臨界資源的保護,訊號量功能可以為使用者提供這方面的支援。
通常乙個訊號量的計數值用於對應有效的資源數,表示剩下的可被占用的互斥資源數。其值的含義分兩種情況:
以同步為目的的訊號量和以互斥為目的的訊號量在使用有如下不同:
訊號量控制塊
/**訊號量初始化,為配置的n個訊號量申請記憶體(n值可以由使用者自行配置,受記憶體限制),並把所有的訊號量初始化成未使用,並加入到未使用鍊錶中供系統使用。* @ingroup los_sem
* semaphore control structure.
*/typedef struct
sem_cb_s;
訊號量建立,從未使用的訊號量鍊錶中獲取乙個訊號量資源,並設定初值。
訊號量申請,若其計數器值大於0,則直接減1返回成功。否則任務阻塞,等待其它任務釋放該訊號量,等待的超時時間可設定。當任務被乙個訊號量阻塞時,將該任務掛到訊號量等待任務佇列的隊尾。
訊號量釋放,若沒有任務等待該訊號量,則直接將計數器加1返回。否則喚醒該訊號量等待任務佇列上的第乙個任務。
訊號量刪除,將正在使用的訊號量置為未使用訊號量,並掛回到未使用鍊錶。
訊號量允許多個任務在同一時刻訪問同一資源,但會限制同一時刻訪問此資源的最大任務數目。訪問同一資源的任務數達到該資源的最大數量時,會阻塞其他試圖獲取該資源的任務,直到有任務釋放該訊號量。
訊號量是一種非常靈活的同步方式,可以運用在多種場合中,實現鎖、同步、資源計數等功能,也能方便的用於任務與任務,中斷與任務的同步中。
功能huawei liteos 系統中的訊號量模組為使用者提供下面幾種功能。
功能分類
介面名描述
訊號量的建立和刪除
los_semcreate
建立訊號量
los_semdelete
刪除指定的訊號量
訊號量的申請和釋放
los_sempend
申請指定的訊號量
los_sempost
釋放指定的訊號量
建立訊號量los_semcreate。
申請訊號量los_sempend。 訊號量有三種申請模式:無阻塞模式、永久阻塞模式、定時阻塞模式
釋放訊號量los_sempost。
刪除訊號量los_semdelete。
例項描述
本例項實現如下功能;
測試任務example_taskentry建立乙個訊號量,鎖任務排程,建立兩個任務example_semtask1、example_semtask2,example_semtask2優先順序高於example_semtask1,兩個任務中申請同一訊號量,解鎖任務排程後兩任務阻塞,測試任務example_taskentry釋放訊號量。
example_semtask2得到訊號量,被排程,然後任務休眠20tick,example_semtask2延遲,example_semtask1被喚醒。
example_semtask1定時阻塞模式申請訊號量,等待時間為10tick,因訊號量仍被example_semtask2持有,example_semtask1掛起,10tick後仍未得到訊號量,example_semtask1被喚醒,試圖以永久阻塞模式申請訊號量,example_semtask1掛起。
20tick後example_semtask2喚醒, 釋放訊號量後,example_semtask1得到訊號量被排程執行,最後釋放訊號量。
example_semtask1執行完,40tick後任務example_taskentry被喚醒,執行刪除訊號量,刪除兩個任務。
/*測試任務優先順序*/
#define task_prio_test 5
/*任務pid*/
static uint32 g_testtaskid01,g_testtaskid02;
/*訊號量結構體id*/
static uint32 g_ussemid;
static void example_semtask1(void)
/*定時時間到,未申請到訊號量*/
if(los_errno_sem_timeout == uwret)
return;}}
return;
}static void example_semtask2(void)
/*任務休眠20 tick*/
los_taskdelay(20);
dprintf("example_semtask2 post sem g_ussemid .\n");
/*釋放訊號量*/
los_sempost(g_ussemid);
return;
}uint32 example_semphore(void)
/*建立任務2*/
memset(&sttask2, 0, sizeof(tsk_init_param_s));
sttask2.pfntaskentry = (tsk_entry_func)example_semtask2;
sttask2.pcname = "mutextsk2";
sttask2.uwstacksize = loscfg_base_core_tsk_idle_stack_size;
sttask2.ustaskprio = (task_prio_test - 1);
uwret = los_taskcreate(&g_testtaskid02, &sttask2);
if(uwret != los_ok)
return los_nok;
}/*解鎖任務排程*/
los_taskunlock();
uwret = los_sempost(g_ussemid);
/*任務休眠40 tick*/
los_taskdelay(40);
/*刪除訊號量*/
los_semdelete(g_ussemid);
/*刪除任務1*/
if(los_ok != los_taskdelete(g_testtaskid01))
/*刪除任務2*/
if(los_ok != los_taskdelete(g_testtaskid02))
return uwret;
}
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