信號量的操作及原理

? 1.OSSemCreate創建信號量semaphore ? ? 在使用信號量之前，要先用OSSemCreate創建一個信號量，并通過返回的合法事件結構體指針使用信號量。

OS_EVENT *OSSemCreate(INT16U cnt)

{

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* 原理請查看http://blog.csdn.net/liuhui_8989/article/details/8783323 */

OS_CPU_SR cpu_sr;

#endif

OS_EVENT *pevent;

if(OSIntNesting>0){/* 不能在中斷內創建信號量 */

return((OS_EVENT *)0);/* 直接返回0 */

}

OS_ENTER_CRITICAL();

pevent =OSEventFreeList;/* 獲取空閑的事件控制塊 */

if(OSEventFreeList!=(OS_EVENT *)0){/* 將OSEventFreeList指向下一個事件控制塊 */

OSEventFreeList=(OS_EVENT *)OSEventFreeList->OSEventPtr;

}

OS_EXIT_CRITICAL();

if(pevent !=(OS_EVENT *)0){/* Get an event control block */

pevent->OSEventType= OS_EVENT_TYPE_SEM;

pevent->OSEventCnt= cnt;/* 設置計數器的初值 */

pevent->OSEventPtr=(void*)0;/* Unlink from ECB free list */

OS_EventWaitListInit(pevent);/* 初始化事件控制塊中任務等待表為0 */

}

return(pevent);

}

? ? 簡而言之，如果沒有了空閑的事件控制塊或者是在中斷內創建信號里，則返回無效的事件控制塊0；否則返回類型為信號量，任務等待表OSEventGrp和OSEventTbl[]為0，且已設置了計數器初值的事件控制塊指針。這樣便成功地創建了一個信號量。這里要注意，使用OSSemCreate函數返回的指針前，要檢驗是否為有效的指針。 ? ? cnt的值至少為0。 ? ? 創建了信號量之后，便可以對信號量進行如下操作了，申請、釋放、刪除、查詢信號量。 2. 信號量的申請和釋放

申請：voidOSSemPend(OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err)

釋放：INT8U OSSemPost(OS_EVENT *pevent)

? ??OSSemPend函數有三個參數， ? ??第一個是一個指向事件控制塊的指針，該值為OSSemCreate返回值。 ? ??第二個是一個等待時間值（至少為0），如果信號量目前被占用，則無法立即申請到信號量，調用該函數的任務將被掛起，如果等待時間值為0，則一直被掛起直到信號量被釋放為止（OSSemPost能夠在釋放信號量的同時，恢復等待信號量的任務），如果等待時間值大于0，則在超時時間過后，由OSTineTick恢復為就緒狀態的任務。 ? ? 第三個為一個指向錯誤代碼的指針，該值作為函數返回值使用。
? ??OS_NO_ERR ? ? ? ? ??? ??? ??? ??函數調用成功，獲得了信號量。 ? ??OS_TIMEOUT ? ? ? ??? ??? ??? ??在規定的時間內沒有申請到信號量 ? ??OS_ERR_EVENT_TYPE ??? ??事件類型錯誤，不是信號量 ? ??OS_ERR_PEND_ISR ? ?? ??? ??不能在中斷內申請信號量 ? ??OS_ERR_PEVENT_NULL? ??pevent指針無效 ? 下面講解一下函數內部原理： ? ? 如果信號量的計數器值大于0，則將其減1，表示又有一個任務占用，并直接返回。 ? ? 如果信號量的計數器值為0，表示信號量已被其他任務占用，此時任務控制塊中的狀態標志是等待信號狀態以及就緒的，因為使用的是按位或操作，保留了原有的就緒狀態標志。
? ? 之后調用了OS_EventTaskWait(pevent); 此時作了3件事：
? ? （1）OSTCBCur->OSTCBEventPtr = pevent;將事件控制塊指針保存于任務控制塊中
? ? （2）去除任務在任務就緒表的就緒狀態，注意沒有包括任務控制塊中的狀態標志 ? ? （3）設置事件控制塊中的任務等待表
? ? 至此任務被掛起！通過OS_Sched運行其他任務去了。
? ? 接下來的結果取決于，信號量是否在規定的等待時間內被釋放。
? ? 在當前任務被掛起，而運行其他任務的同時，每個時鐘節拍都會運行OSTimeTick中斷函數，此函數會遍歷所有任務，如果任務控制塊中的狀態標志為就緒的，且Dly等待值不為0，則將Dly減1，如果減1后剛好為0，則在任務就緒表中恢復該任務的就緒狀態！
? ? 如果該就緒狀態的任務恢復運行，此時任務控制塊的狀態標志仍為OS_STAT_SEM，運行OS_EventTO，做的事剛好和OS_EventTaskWait相反。
? ??（1）OSTCBCur->OSTCBEventPtr = 0;
? ? （2）設置任務控制塊中的狀態標志為就緒狀態（去除OS_STAT_SEM狀態） ? ? （3）去除事件控制塊中的任務等待表 ? ? 此時返回OS_TIMEOUT。
? ? 但是如果在等待時間未過去，其他任務釋放了信號量，OSSemPost能夠在釋放信號量的同時，恢復等待信號量的任務。等待信號量的任務恢復運行，此時任務控制塊的狀態標志不包含OS_STAT_SEM了，所以函數直接跳過第二個if語句，返回OS_NO_ERR。
釋放信號量過程： ? ? 函數OSSemPost在對信號量的計數器操作之前，首先檢查任務等待表中是否還有其他等待該信號的任務，如果沒有，就把計數器加1，如果有，則調用OS_EventTaskRdy將任務等待表中最高優先級的任務設為就緒狀態，并調用OSSched調度任務。
? 3. 應用 3.1申請函數和釋放函數在同一任務中成對出現 main: pevent = OSSemCreate(1);
task1： OSSemPend(pevent, 0, err);
.... OSSemPost(pevent); task2： OSSemPend(pevent, 0, err);
.... OSSemPost(pevent); 當一個任務沒有釋放信號量，另一個任務在申請信號量時只能掛起直到信號量釋放。 3.2 應用程序中有一個函數Fun()，如果想使任務M必須經過Y任務允許才能調用函數一次，可以使用信號量 main: pevent = OSSemCreate(0);
task1： OSSemPend(pevent, 0, err);
Fun(); task2： OSSemPost(pevent); 本文鏈接：http://www.cnblogs.com/cposture/p/4299055.html

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總結

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