VxWorks下的信号量同步与互斥的应用

 
Wind内核中有二进制信号量、计数信号量和互斥信号量三种类型,为了是运用程序具有可移植性,还提供了POSIX(可移植操作系统接口)信号量 。在VxWorks中,信号量是实现任务同步的主要手段,也是解决任务同步的最佳选择。
  • 关于互斥的实现:
          使用二进制信号量可以很方便的实现互斥,互斥是指多任务在访问临界资源时具有排他性。为了使多个任务互斥访问临界资源,只需要为该资源设置一个信号量,相当于一个令牌,那个任务拿到令牌即有权使用该资源。把信号量设置为可用,然后把需要的资源 的任务的临界代码 置于semTake()和semGive()之间即可。
注明:1、互斥中的信号量与任务优先级的关系:任务的调度还是按照任务优先级进行,但是在使用临界资源的时候只有一个任务获得信号量,也就是说还是按照任务优先级获得信号量从而访问资源。 只是当前使用资源的任务释放信号量semGive(),其它任务按照优先级获得信号量。
2、信号量属性中的参数为:SEM_Q_PRIORITY。而且在创建信号量的时候 必须把信号量置为满SEM_FULL。即信号量可用
基本实现 互斥模型
SEM_ID semMutex;
semMutex = semBCreate(SEM_Q_PRIORITY, SEM_FULL);
task(void)
{
    semTake(semMutex, WAIT_FOREVER);//得到信号量,即相当于得到使用资源的令牌
    //临界区,某一个时刻只能由一个任务 访问
    semGive(semMutex);
}
 
  • 关于任务同步的实现
    同步即任务按照一定的顺序先后执行,为了实现任务A和B 同步,只需要让任务A和B 共享一个信号量,并设置初始值为空,即不可用,将semGive()置于任务A之后,而在任务B之前插入semTake()即可
说明:1、还是讨论和优先级的关系。由于信号量初始化为空,不可用,所以可能使得优先级反转,即高优先级任务B在等待低优先级任务A释放信号量。只有执行了信号量释放语句semGive()后任务B得到信号量才能执行。
2、 属性参数的设置为SEM_Q_FIFO,SEM_EMPTY;
实现模型参考
  SEM_ID semSync;
  semSync = semBCreate(SEM_Q_FIFO, SEM_EMPTY);
  taskA(void)
  {
     ......
     semGive(semSync);      //信号量释放,有效
  }
  taskB(void)
  {
     semTake(semSync, WAIT_FOREVER);   //等待信号量 (如果TaskA()函数没有执行的话,则信号量没有释放,在此则得不到信号量而发生上下文的切换)
      ....
  }
使用信号量注意事项:
1、用途不同,信号量属性和初始值不同
2、互斥访问资源时,semTake()和semGive()必须成对出现,且先后顺序不能颠倒。
3、避免删除那些其它任务正在请求的信号量。
应用:
1、确保任务优先级不反转
    SEM_ID semFs;
    SEM_ID semFss;
    SEM_ID semFex;
    semFs = semBCreate(SEM_Q_FIFO,  SEM_EMPTY);
    semFss = semBCreate(SEM_Q_FIFO, SEM_EMPTY);
    semFex = semBCreate(SEM_Q_FIFO, SEM_EMPTY);           // 在此所有的信号量的初值的是空,所以要想用他们必须中用他们之前有函数调用量semGive()释放他们
    void t_imaGet(void)
   {
       printf("a   ");
       semGive(semFs);   //释放信号量
   }
   void t_imaJud(void)
   {
        semTake(semFs, WAIT_FOREVER);    //确保优先级不反转
        printf("jj ");
        semGive(semFss);
   }
   void t_imaPro(void)
   {
        semTake(semFss, WAIT_FOREVER);
        printf("rr");
        semGive(semFex);
   }
   void t_imaExc(void)
   {
        semTake(semFex, WAIT_FOREVER);
        printf("Y");
   }
    void start(void)
   {
           int tGetId, tJudId, tProId, tExcId;
           tGetId = taskSpawn("tPget", 200, 0, 1000,(FUNCPTR)t_imaGet, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
           tJudId = taskSpawn("tPjud",201,0,1000,(FUNCPTR)t_imaJud,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0); 

            tProId = taskSpawn("tPpro",202,0,1000,(FUNCPTR)t_imaPro,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0);

             tExcId = taskSpawn("tPexc",203,0,1000,(FUNCPTR)t_imaExc,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
}
以上例子虽然定了各个任务的优先级,但是加上信号量可以 实现同步,而且防止优先级反转的出现。
vxworks一个任务和信号量的测试程序
 
 
源于: http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=7762106&do=blog&id=146798

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