FreeRTOS笔记—第四章 同步互斥与通信

        把多任务系统当做一个团队，每一个任务相当团队里的一个人。团队成员之间要协调工作进度(同步)、争用会议室(互斥)、沟通(通信)。多任务系统中所涉及的概念，都可以在现实生活中找到例子。

        各类RTOS都会涉及这些概念：任务通知(task notification)、队列(queue)、事件组(event group)、信号量(semaphoe)、互斥量(mutex)等。

4.1 同步与互斥的概念

这两个概念比较容易混淆，这里用通俗的举例解释。

同步：任务之间的依赖，比如A任务的运行依赖于B任务产生的数据。例如：在团队活动里，同事A写完报表，经理B才能拿去向领导汇报。经理B必须等同事A完成报表，AB之间有依赖。

互斥：对资源同时访问时，只能有一个获得资源，一个使用完后才能轮到下一个，往往需要进行互斥访问。例如：打印机同一时间内只能打印一个任务；A、B两人抢厕所，A先一步占用了，B只能等A用完再用。
 

4.2 实现同步、互斥的内核方法 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。

内核对象	生产者	消费者	数据/状态	说明
队列	ALL	ALL	里面 可以放任意多个数据； 任务、ISR都可以放入(生产)数据； 任务、ISR都可以读出(消费)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	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； 谁都可以设置(生产)多个位； 谁都可以等待(消费)多个位；	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	核心是"计数" 任务、ISR释放信号量时，让计数加1； 任务、ISR获得信号量时，让计数减1；	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： 像停车场，出来一个，才能进去一个
任务通知	ALL	只有我	数据、状态都可以传输，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；	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	A上锁	A开锁	数值只有0或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