RTOS多线程同步问题

多线程同步问题

在多线程编程中，完成一个工作通常需要多个线程协同完成，其中会涉及到多个线程访问同一资源（共享内存）。
例如一项工作中的两个线程：一个线程从传感器中接收数据并且将数据写到共享内存中，同时另一个线程周期性的从共享内存中读取数据并发送去显示，下图描述了两个线程间的数据传递：

如果对共享内存的访问不是排他性的，那么各个线程间可能同时访问它，这将引起数据一致性的问题。例如，在显示线程thread1试图显示数据之前，接收线程thread2还未完成数据的写入，那么显示将包含不同时间采样的数据，造成显示数据的错乱。

将传感器数据写入到共享内存块的接收线程thread1 和将传感器数据从共享内存块中读出的线程thread2 都会访问同一块内存。为了防止出现数据的差错，两个线程访问的动作必须是互斥进行的，应该是在一个线程对共享内存块操作完成后，才允许另一个线程去操作，这样，接收线程 thread1与显示线程 thread2 才能正常配合，使此项工作正确地执行。

线程的同步方式有很多种，其核心思想都是：在访问临界区的时候只允许一个 (或一类) 线程运行。进入 / 退出临界区的方式有很多种：
1、临界区保护函数（采用关中断实现）
2、任务调度锁（采用禁止调度函数实现）
3、计数信号量（有可能造成优先级反转问题）
4、互斥量（可以防止优先级反转问题）
5、事件标志组

计数信号量

与计数信号量相关的核心API大致有三个初始化信号量、等待信号量、通知信号量可用。
1、初始化信号量：初始化信号量的值
2、等待信号量：
判断信号量的值是否大于0？
Y：资源可用，计数信号量的值减一。
N：资源不可用，将当前线程插入信号量事件队列后，挂起该任务，等待通知。
若设置超时时间，当到达超时时间时，返回该线程。
3、通知信号量可以使用：
信号量事件队列中是否有等待任务？
Y：唤醒该等待任务，加入就绪表；若该任务优先级高于当前任务，则立即切换过去。
N：计数信号量加一；