FreeRTOS入门day04
信号量
操作系统中用来解决资源共享和进程同步的一种方法(带有阻塞任务的功能)。
二值信号量
顾名思义，它只有两种状态:
被占用了可以看作0状态；
未被占用可以看作1状态。
创建二值信号量：
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateBinary(void)； //创建二值信号量
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateBinaryStatic( StaticSemaphore_t *pxSemaphoreBuffer )；
//静态方式创建二值信号量，需用户指定信号量的地址空间
释放信号量：
BaseType_t xSemaphoreGive( SemaphoreHandle_t xSemaphore ); //释放信号量
BaseType_t xSemaphoreGiveFromISR( SemaphoreHandle_t xSemaphore,
signed BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);
//从中断中释放信号量，后一个参数的返回值表示是否有高优先级的任务已经就绪，
//如果有，则需要进行一次任务切换
获取信号量：
BaseType_t xSemaphoreTake( SemaphoreHandle_t xSemaphore, TickType_t xTicksToWait );
//获取信号量，后一个参数为阻塞的超时时间
BaseType_t xSemaphoreTakeFromISR(SemaphoreHandle_t xSemaphore,
BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken)； //在中断中获取信号量
计数信号量
信号量的状态可以不仅仅为0和1，可以为自然数，它可以表示一些资源数大于1的情况。
子：
我们有一块内存空间，共有20个字节，可以用一个初值为20的计数信号量来管理，每使用一个空间，
信号量减1；每释放一个空间，信号量加1。此信号量代表可使用空间的有无。
------------------可以说二值信号量是计数值最大为1的计数信号量。----------------
创建计数信号量：
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateCounting(UBaseType_t uxMaxCount,
UBaseType_t uxInitialCount )； //创建计数信号量，两个参数为：最大计数值、初始值
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateCountingStatic( UBaseType_t uxMaxCount,
UBaseType_t uxInitialCount, StaticSemaphore_t * pxSemaphoreBuffer )；
//以静态形式创建计数信号量，需用户指定信号量的地址空间
释放、获取信号量的函数与二值信号量相同。
注意：
使用计数信号量时，要将以下宏定义改为1：
#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES 1
信号量与临界段的区别
临界区的保护更加严格，它一旦保护，其它中断、任务都不会被执行，只有当前任务执行完才能退出；
信号量的保护不那么严格，它只限制那些等待这个信号量的任务，而与这个信号量无关的任务或中断是
不受影响的。
优先级反转
定义：
高优先级的任务A，因为信号量S（或者其他资源）的关系，必须等到中等优先级的任务B，或者低等优先级的任务C执行完了，才能执行的异常现象。
如果任务B，C执行的时间很长，那么就会导致高优先级的A需要等待很长时间，导致高优先级的任务实
时性变差。
解决优先级反转
一般有两种方法：优先级天花板和优先级继承
优先级天花板：当低优先级任务C占用资源时，
把C的优先级提高到可能访问该资源的任务的最高优先级（称为该资源优先级天花板）。
优先级继承：当出现高优先级任务A需要等待低优先级任务C占用的资源时，
将C的优先级提高到与A一样（有多个任务等待时，提高到等待它占用资源的任务的最高优先级）。
区别：
优先级继承只在高优先级任务被阻塞时提高低优先级任务的优先级，
优先级天花板在低优先级任务获取资源时就提高了自己的优先级。
修改、恢复任务的优先级：
UBaseType_t uxTaskPriorityGet( TaskHandle_t xTask ); //获取任务的优先级
void vTaskPrioritySet( TaskHandle_t xTask, UBaseType_t uxNewPriority ); //修改任务的优先级
举个子：
为了避免优先级反转，我们用优先级天花板方法：C任务取得信号量时，把C任务的优先级提高到与A
任务一样；释放信号量时，再把C任务的优先级修改为原来的即可。
互斥信号量
是一种特殊的二值信号量，能避免优先级反转问题：
①它与二值信号量的功能差不多，可以实现资源的互斥访问；
②它自带了优先级继承功能，当互斥信号量已经被低优先级任务C获取，如果高优先级任务A需要等待这个信号量，会自动将任务C的优先级提高到与A相同。
创建互斥信号量
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateMutex( void )
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateMutexStatic( StaticSemaphore_t *pxMutexBuffer )
//释放信号量、获取信号量的函数与之前讲过的计数信号量、二值信号量相同，函数内部会自动判断是否是互斥信号量，如果是，它会执行优先级继承相关的调整。
释放互斥信号量：
BaseType_t xSemaphoreGive( SemaphoreHandle_t xSemaphore ); //释放信号量
BaseType_t xSemaphoreGiveFromISR( SemaphoreHandle_t xSemaphore,
signed BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);
//从中断中释放信号量，后一个参数的返回值表示是否有高优先级的任务已经就绪，
//如果有，则需要进行一次任务切换
获取互斥信号量：
BaseType_t xSemaphoreTake( SemaphoreHandle_t xSemaphore, TickType_t xTicksToWait );
//获取信号量，后一个参数为阻塞的超时时间
BaseType_t xSemaphoreTakeFromISR(SemaphoreHandle_t xSemaphore,
BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken)； //在中断中获取信号量