嵌入式系统(第四章).ppt

一个简单的信号量 * 第4章 任务的同步与通信 系统中的多个任务在运行时，经常需要互相无冲突地访问同一个共享资源，或者需要互相支持和依赖，甚至有时还要互相加以必要的限制和制约，才保证任务的顺利运行。因此，操作系统必须具有对任务的运行进行协调的能力，从而使任务之间可以无冲突、流畅地同步运行，而不致导致灾难性的后果。 与人们依靠通信来互相沟通，从而使人际关系和谐、工作顺利的做法一样，计算机系统是依靠任务之间的良好通信来保证任务与任务的同步的。 例如，两个任务：任务A和任务B，它们需要通过访问同一个数据缓冲区合作完成一项工作，任务A负责向缓冲区写入数据，任务B负责从缓冲区读取该数据。显然，当任务A还未向缓冲区写入数据时（缓冲区为空时），任务B因不能从缓冲区得到有效数据而应该处于等待状态，只有等任务A向缓冲区写入了数据之后，才应该通知任务B去取数据。 例如，任务A和任务B共享一台打印机，如果系统已经把打印机分配给了任务A，则任务B因不能获得打印机的使用权而应该处于等待状态，只有当任务A把打印机释放后，系统才能唤醒任务B使其获得打印机的使用权。如果这两个任务不这样做，那么也会造成极大的混乱 。 总之，多个任务共享同一资源或有工作顺序要求时，在正式工作之前要互相打招呼 。 黄宏：别走啊！ 宋丹丹：我自己的腿，我爱走就走，你管不着！ 黄宏：腿是你自己的，但手是咱俩的呀！ 事件 任务间的同步依赖于任务间的通信。在μC/OS-II中，是使用信号量、邮箱（消息邮箱）和消息队列这些被称作事件的中间环节来实现任务之间的通信的。 宋丹丹 黄宏 1/0 收信方 发信方 共享资源 事件控制块 为了把描述事件的数据结构统一起来，μC/OS-II使用叫做事件控制块ECB的数据结构来描述诸如信号量、邮箱（消息邮箱）和消息队列这些事件。事件控制块中包含包括等待任务表在内的所有有关事件的数据 typedef struct { INT8U OSEventType; //事件的类型 INT16U OSEventCnt; //信号量计数器 void *OSEventPtr; //消息或消息队列的指针 INT8U OSEventGrp; //等待事件的任务组 INT8U OSEventTbl[OS_EVENT_TBL_SIZE];//任务等待表 } OS_EVENT; 把一个任务置于等待状态要调用OS_EventTaskWait( )函数。该函数的原型为： ? void OS_EventTaskWait ( OS_EVENT *pevent //事件控制块的指针 )； 函数OS_EventTaskWait ( )，将在任务调用函数OS×××Pend( ) 请求一个事件时，被OS×××Pend( )所调用。 如果一个正在等待的任务具备了可以运行的条件，那么就要使它进入就绪状态。这时要调用OS_EventTaskRdy( )函数。该函数的作用就是把调用这个函数的任务在任务等待表中的位置清0（解除等待状态）后，再把任务在任务就绪表中对应的位置1，然后引发一次任务调度。 ? OS_EventTaskRdy( )函数的原型为： ? INT8U OS_EventTaskRdy ( OS_EVENT *pevent, //事件控制块的指针 void *msg, //未使用 INT8U msk //清除TCB状态标志掩码 )； ? 函数OS_EventTaskRdy ( )将在任务调用函数OS×××Post ( ) 发送一个事件时，被函数OS×××Post ( )所调用。 如果一个正在等待事件的任务已经超过了等待的时间，却仍因为没有获取事件等原因而未具备可以运行的条件，却又要使它进入就绪状态，这时要调用OS_EventTO( )函数。 OS_EventTO( )函数的原型为： ? void OS_EventTO ( OS_EVENT *pevent //事件控制块的指针 )； ? 函数OS_EventTO ( )将在任务调用OS×××Pend( ) 请求一个事件时，被函数OS×××Pend( )所调用。 空事件控制块链表 在μC/OS-II初始化时，系统会在初始化函数OSInit( )中按应用程序使用事件的总数OS_MAX_EVENTS（在文件OS_CFG.H中定义），创建OS_MAX_EVENTS个空事件控制块并借用成员OSEventPtr作为链接指针，把这些空事件控制块链接成一个单向链表。由于链表中的所有控制块尚未与具体事件相关联，故该链表叫做空事件控制块链表。以后，每当应用程序创建一个事件时，系统就会从链表中取出一个空事件