FreeRTOS同步与互斥：（四）事件组

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。

四、事件组

4.1 事件组概念

事件组可以简单地认为就是一个整数：

• 每一位表示一个事件，事件的含义由程序员决定
• 可以等待某一位、某些位中的任意一个，也可以等待多位
• 整数的高8位留给内核使用，只能用其他的位来表示事件

4.2 事件组与队列、信号量对比

• 唤醒
  • 队列、信号量：事件发生时，只会唤醒一个任务
  • 事件组：事件发生时，会唤醒所有符号条件的任务，简单地说它有"广播"的作用
• 清除事件
  • 队列、信号量：是消耗型的资源，队列的数据被读走就没了；信号量被获取后就减少了
  • 事件组：被唤醒的任务有两个选择，可以让事件保留不动，也可以清除事件

4.3 事件组函数

使用事件组之前，要先创建，任务A、B产生事件，任务C、D等待事件

4.3.1 创建事件组

/* 创建一个事件组
 * 返回值: 返回句柄，非NULL表示成功
 */
EventGroupHandle_t xEventGroupCreate( void );

/* 创建一个事件组
 * 返回值: 返回句柄，非NULL表示成功
 */
EventGroupHandle_t xEventGroupCreateStatic(StaticEventGroup_t *pxEventGroupBuffer);

4.3.2 删除事件组

/* xEventGroup: 事件组句柄，你要删除哪个事件组 */
void vEventGroupDelete(EventGroupHandle_t xEventGroup)

4.3.3 设置事件组

/* 设置事件组中的位
 * xEventGroup: 哪个事件组
 * uxBitsToSet: 设置哪些位?
 * 返回值: 返回原来的事件值(没什么意义, 因为很可能已经被其他任务修改了)
 */
EventBits_t xEventGroupSetBits(EventGroupHandle_t xEventGroup,
                               const EventBits_t uxBitsToSet);

/* 设置事件组中的位
* xEventGroup: 哪个事件组
* uxBitsToSet: 设置哪些位?
* pxHigherPriorityTaskWoken: 有没有导致更高优先级的任务进入就绪态? pdTRUE-有,pdFALSE-没有
* 返回值: pdPASS-成功, pdFALSE-失败
*/
BaseType_t xEventGroupSetBitsFromISR(EventGroupHandle_t xEventGroup,
                                     const EventBits_t uxBitsToSet,
                                     BaseType_t * pxHigherPriorityTaskWoken);

注意：ISR中的函数，比如队列函数 xQueueSendToBackFromISR 、信号量函数xSemaphoreGiveFromISR ，它们会唤醒某个任务，最多只会唤醒1个任务。

但是设置事件组时，有可能导致多个任务被唤醒，这会带来很大的不确定性。所以xEventGroupSetBitsFromISR 函数不是直接去设置事件组，而是给一个FreeRTOS后台任务(daemontask)发送队列数据，由这个任务来设置事件组。

4.3.4 等待事件

/* 等待事件组中的位
 * xEventGroup: 哪个事件组
 * uxBitsToWaitFor: 等待哪些位?
 * xWaitForAllBits: pdTRUE: 等待的位，全部为1;pdFALSE: 等待的位，某一个为1即可
 * xClearOnExit：函数退出前是否要清除事件？pdTRUE: 清除uxBitsToWaitFor指定的位；pdFALSE: 不清除
 * xTicksToWait：如果期待的事件未发生，阻塞多久；可设置为portMAX_DELAY：一定等到成功才返回
 * 返回值: pdPASS-成功, pdFALSE-失败
 */
EventBits_t xEventGroupWaitBits(EventGroupHandle_t xEventGroup,
                                const EventBits_t uxBitsToWaitFor,
                                const BaseType_t xClearOnExit,
                                const BaseType_t xWaitForAllBits,
                                TickType_t xTicksToWait);

4.3.4 同步点

使用 xEventGroupSync() 函数可以同步多个任务：

• 可以设置某位、某些位，表示自己做了什么事
• 可以等待某位、某些位，表示要等等其他任务
• 期望的时间发生后， xEventGroupSync() 才会成功返回
• xEventGroupSync 成功返回后，会清除事件

/* 事件组
 * xEventGroup: 哪个事件组
 * uxBitsToSet: 设置哪些位?
 * uxBitsToWaitFor: 等待哪些位?
 * xTicksToWait：如果期待的事件未发生，阻塞多久；可设置为portMAX_DELAY：一定等到成功才返回
 * 返回值: 返回事件值
 */
EventBits_t xEventGroupSync(EventGroupHandle_t xEventGroup,
                            const EventBits_t uxBitsToSet,
                            const EventBits_t uxBitsToWaitFor,
                            TickType_t xTicksToWait);