信號量的操作及原理

? 1.OSSemCreate創(chuàng)建信號量semaphore ? ? 在使用信號量之前，要先用OSSemCreate創(chuàng)建一個(gè)信號量，并通過返回的合法事件結(jié)構(gòu)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(nèi)創(chuàng)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(gè)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(shè)置計(jì)數(shù)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(wù)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(nèi)創(chuàng)建信號里，則返回?zé)o效的事件控制塊0；否則返回類型為信號量，任務(wù)等待表OSEventGrp和OSEventTbl[]為0，且已設(shè)置了計(jì)數(shù)器初值的事件控制塊指針。這樣便成功地創(chuàng)建了一個(gè)信號量。這里要注意，使用OSSemCreate函數(shù)返回的指針前，要檢驗(yàn)是否為有效的指針。 ? ? cnt的值至少為0。 ? ? 創(chuàng)建了信號量之后，便可以對信號量進(jìn)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(shù)有三個(gè)參數(shù)， ? ??第一個(gè)是一個(gè)指向事件控制塊的指針，該值為OSSemCreate返回值。 ? ??第二個(gè)是一個(gè)等待時(shí)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(diào)用該函數(shù)的任務(wù)將被掛起，如果等待時(shí)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(shí)，恢復(fù)等待信號量的任務(wù)），如果等待時(shí)間值大于0，則在超時(shí)時(shí)間過后，由OSTineTick恢復(fù)為就緒狀態(tài)的任務(wù)。 ? ? 第三個(gè)為一個(gè)指向錯(cuò)誤代碼的指針，該值作為函數(shù)返回值使用。
? ??OS_NO_ERR ? ? ? ? ??? ??? ??? ??函數(shù)調(diào)用成功，獲得了信號量。 ? ??OS_TIMEOUT ? ? ? ??? ??? ??? ??在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有申請到信號量 ? ??OS_ERR_EVENT_TYPE ??? ??事件類型錯(cuò)誤，不是信號量 ? ??OS_ERR_PEND_ISR ? ?? ??? ??不能在中斷內(nèi)申請信號量 ? ??OS_ERR_PEVENT_NULL? ??pevent指針無效 ? 下面講解一下函數(shù)內(nèi)部原理： ? ? 如果信號量的計(jì)數(shù)器值大于0，則將其減1，表示又有一個(gè)任務(wù)占用，并直接返回。 ? ? 如果信號量的計(jì)數(shù)器值為0，表示信號量已被其他任務(wù)占用，此時(shí)任務(wù)控制塊中的狀態(tài)標(biāo)志是等待信號狀態(tài)以及就緒的，因?yàn)槭褂玫氖前次换虿僮?#xff0c;保留了原有的就緒狀態(tài)標(biāo)志。
? ? 之后調(diào)用了OS_EventTaskWait(pevent); 此時(shí)作了3件事：
? ? （1）OSTCBCur->OSTCBEventPtr = pevent;將事件控制塊指針保存于任務(wù)控制塊中
? ? （2）去除任務(wù)在任務(wù)就緒表的就緒狀態(tài)，注意沒有包括任務(wù)控制塊中的狀態(tài)標(biāo)志 ? ? （3）設(shè)置事件控制塊中的任務(wù)等待表
? ? 至此任務(wù)被掛起！通過OS_Sched運(yùn)行其他任務(wù)去了。
? ? 接下來的結(jié)果取決于，信號量是否在規(guī)定的等待時(shí)間內(nèi)被釋放。
? ? 在當(dāng)前任務(wù)被掛起，而運(yùn)行其他任務(wù)的同時(shí)，每個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍都會運(yùn)行OSTimeTick中斷函數(shù)，此函數(shù)會遍歷所有任務(wù)，如果任務(wù)控制塊中的狀態(tài)標(biāo)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(wù)就緒表中恢復(fù)該任務(wù)的就緒狀態(tài)！
? ? 如果該就緒狀態(tài)的任務(wù)恢復(fù)運(yùn)行，此時(shí)任務(wù)控制塊的狀態(tài)標(biāo)志仍為OS_STAT_SEM，運(yùn)行OS_EventTO，做的事剛好和OS_EventTaskWait相反。
? ??（1）OSTCBCur->OSTCBEventPtr = 0;
? ? （2）設(shè)置任務(wù)控制塊中的狀態(tài)標(biāo)志為就緒狀態(tài)（去除OS_STAT_SEM狀態(tài)） ? ? （3）去除事件控制塊中的任務(wù)等待表 ? ? 此時(shí)返回OS_TIMEOUT。
? ? 但是如果在等待時(shí)間未過去，其他任務(wù)釋放了信號量，OSSemPost能夠在釋放信號量的同時(shí)，恢復(fù)等待信號量的任務(wù)。等待信號量的任務(wù)恢復(fù)運(yùn)行，此時(shí)任務(wù)控制塊的狀態(tài)標(biāo)志不包含OS_STAT_SEM了，所以函數(shù)直接跳過第二個(gè)if語句，返回OS_NO_ERR。
釋放信號量過程： ? ? 函數(shù)OSSemPost在對信號量的計(jì)數(shù)器操作之前，首先檢查任務(wù)等待表中是否還有其他等待該信號的任務(wù)，如果沒有，就把計(jì)數(shù)器加1，如果有，則調(diào)用OS_EventTaskRdy將任務(wù)等待表中最高優(yōu)先級的任務(wù)設(shè)為就緒狀態(tài)，并調(diào)用OSSched調(diào)度任務(wù)。
? 3. 應(yīng)用 3.1申請函數(shù)和釋放函數(shù)在同一任務(wù)中成對出現(xiàn) main: pevent = OSSemCreate(1);
task1： OSSemPend(pevent, 0, err);
.... OSSemPost(pevent); task2： OSSemPend(pevent, 0, err);
.... OSSemPost(pevent); 當(dāng)一個(gè)任務(wù)沒有釋放信號量，另一個(gè)任務(wù)在申請信號量時(shí)只能掛起直到信號量釋放。 3.2 應(yīng)用程序中有一個(gè)函數(shù)Fun()，如果想使任務(wù)M必須經(jīng)過Y任務(wù)允許才能調(diào)用函數(shù)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(jié)

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