【FreeRTOS】同步互斥与通信 FreeRTOS提供的方法

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使用全局变量可以实现通信，但是使用全局变量会有一些缺陷。
那我们怎么保证通信的正确性呢？？？
我们需要引入很多互斥的方法。除了互斥之外，还需要高效率！！！

• 互斥+阻塞和唤醒

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各类方法的对比

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)。

它们都有类似的操作方法：获取/释放、阻塞/唤醒、超时。比如：

• 任务A获取资源，用完后任务A释放资源
• 任务A获取不到资源则阻塞，任务B释放资源并把任务A唤醒
• 任务A获取不到资源则阻塞，并定个闹钟；A要么超时返回，要么在这段时间内因为任务B释放资源而被唤醒。

这些内核对象五花八门，记不住怎么办？我也记不住，通过对比的方法来区分它们。

• 能否传信息？还是只能传递状态？
• 为众生（所有任务都可以使用）？只为你（只能指定任务使用）？
• 我生产，你们消费？
• 我上锁，只能由我开锁

内核对象	生产者	消费者	数据/状态	说明
队列	ALL	ALL	数据：若干个数据 谁都可以往队列里扔数据， 谁都可以从队列里读数据	用来传递数据， 发送者、接收者无限制， 一个数据只能唤醒一个接收者
事件组	ALL	ALL	多个位：或、与 谁都可以设置(生产)多个位， 谁都可以等待某个位、若干个位	用来传递事件， 可以是N个事件， 发送者、接受者无限制， 可以唤醒多个接收者：像广播
信号量	ALL	ALL	数量：0~n 谁都可以增加一个数量， 谁都可消耗一个数量	用来维持资源的个数， 生产者、消费者无限制， 1个资源只能唤醒1个接收者
任务通知	ALL	只有我	数据、状态都可以传输， 使用任务通知时， 必须指定接受者	N对1的关系： 发送者无限制， 接收者只能是这个任务
互斥量	只能A开锁	A上锁	位：0、1 我上锁：1变为0， 只能由我开锁：0变为1	就像一个空厕所， 谁使用谁上锁， 也只能由他开锁

使用图形对比如下：

• 队列：
  • 里面可以放任意数据，可以放多个数据
  • 任务、ISR都可以放入数据；任务、ISR都可以从中读出数据

• 事件组：
  • 一个事件用一bit表示，1表示事件发生了，0表示事件没发生
  • 可以用来表示事件、事件的组合发生了，不能传递数据
  • 有广播效果：事件或事件的组合发生了，等待它的多个任务都会被唤醒

• 信号量：
  • 核心是"计数值"
  • 任务、ISR释放信号量时让计数值加1
  • 任务、ISR获得信号量时，让计数值减1

• 任务通知：
  • 核心是任务的TCB里的数值
  • 会被覆盖
  • 发通知给谁？必须指定接收任务
  • 只能由接收任务本身获取该通知

• 互斥量：
  • 数值只有0或1
  • 谁获得互斥量，就必须由谁释放同一个互斥量

队列

队列就是一个传送带，就是一个流水线，先进先出

事件组

事件组就是事件的组合

左边我做完了某些事情，我把某一位设置为1，右边可以等待某一个事件，也可以等待某几个事件，还可以若干个事件中的某一个事件！

信号量

信号量里面保存计数值，假设左边生产饺子，每生产一个饺子，这个计数值就加1，右边拿走一个饺子，计数值就减一。

互斥量

信号量里保存到是各种计数值，如果计数值是0或1，那么这个信号量就变成了一个互斥量，就是同一时间只能一个人使用厕所。
使用互斥量会产生优先级反转的问题，于是它就提出了优先级继承这些方法来解决这些问题。

任务通知

任务通知是多对一的关系

各类方法的本质

这节课只是概述……

学习视频：【FreeRTOS入门与工程实践 --由浅入深带你学习FreeRTOS（FreeRTOS教程 基于STM32，以实际项目为导向）】 【精准空降到 00:03】 https://www.bilibili.com/video/BV1Jw411i7Fz/?p=27&share_source=copy_web&vd_source=8af85e60c2df9af1f0fd23935753a933&t=3
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