FreeRTOS同步与互斥：（三）互斥量

注：本文摘自韦东山《FreeRTOS完全开发手册》，如有侵权请告知

同步与互斥的概念：

• 同步： A等待B做完某件事

• 互斥： 某一资源同一时间仅能有一个用户访问

• RTOS同步与互斥的方式： 任务通知(task notification)、队列(queue)、事件组(event group)、信号量(semaphoe)、互斥量(mutex)等。

三、互斥量

3.1 互斥量与信号量

互斥量相比与信号量的优势：

• 优先级继承

• 递归锁：谁上锁只能谁开锁

• 互斥量初始值为1， 二进制信号量初始值为0

3.2 互斥量函数

互斥量是一种特殊的二进制信号量。
使用互斥量时，先创建、然后去获得、释放它。使用句柄来表示一个互斥量。

3.2.1创建互斥量

• 动态分配内存

/* 创建一个互斥量
 * 返回值: 返回句柄，非NULL表示成功
 */
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateMutex(void);

• 静态分配内存

/* 创建一个互斥量
 * 需要先有一个StaticSemaphore_t结构体，并传入它的指针
 * 返回值: 返回句柄，非NULL表示成功
 */
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateMutexStatic(StaticSemaphore_t *pxMutexBuffer);

3.2.2 删除互斥量

/* xSemaphore: 信号量句柄，你要删除哪个信号量, 互斥量也是一种信号量 */
void vSemaphoreDelete(SemaphoreHandle_t xSemaphore);

3.2.3 give/take

/* 释放 */
BaseType_t xSemaphoreGive(SemaphoreHandle_t xSemaphore);

/* 释放(ISR版本) */
BaseType_t xSemaphoreGiveFromISR(SemaphoreHandle_t xSemaphore,
                                 BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);

/* 获得 */
BaseType_t xSemaphoreTake(SemaphoreHandle_t xSemaphore,TickType_t xTicksToWait);

/* 获得(ISR版本) */
xSemaphoreGiveFromISR(SemaphoreHandle_t xSemaphore,
                      BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);

3.3 递归锁

递归锁的特性：

• 任务A获得递归锁M后，它还可以多次去获得这个锁
• "take"了N次，要"give"N次，这个锁才会被释放

3.3.1 相关函数

/* 创建一个递归锁
 * 返回值: 返回句柄，非NULL表示成功
 */
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateRecursiveMutex(void);

/* 释放 */
BaseType_t xSemaphoreGiveRecursive(SemaphoreHandle_t xSemaphore);

/* 获得 */
BaseType_t xSemaphoreTakeRecursive(SemaphoreHandle_t xSemaphore,
                                   TickType_t xTicksToWait);