freeRTOS互斥量

FreeRTOS中的互斥量是一种二进制信号量的变种，用于保护共享资源不被多个任务同时访问。在使用互斥量时，需要在头文件FreeRTOSConfig.h中将configUSE_MUTEXES设置为1。互斥量和信号量的主要区别在于，互斥量只能被持有它的任务释放，而信号量可以被其他任务释放。

在多个任务需要访问同一共享资源的情况下，通过互斥量可以保护资源不被其他任务打断。FreeRTOS为互斥量赋予了优先级继承（priority inheritance）的特性，可以解决优先级倒置的问题。当一个任务获得互斥量时，会暂时提高该任务的优先级，使得含有互斥量的任务的优先级和想要获取互斥量的任务中的最高优先级一样。这样可以显著降低优先级倒置发生的概率。

需要注意的是，互斥量无法彻底避免优先级倒置的问题，还需要结合其他方法进行处理。此外，如果多个任务同时持有不同的互斥量，并且试图获取对方持有的互斥量，就会发生死锁。

相关问题

freertos 互斥量

FreeRTOS中的互斥量是一种同步机制，用于确保在多个任务之间对共享资源的访问保持原子性。互斥量允许任务请求对某个资源的独占访问，以防止多个任务同时访问该资源而导致的竞态条件。

在FreeRTOS中，使用`xSemaphoreCreateMutex()`函数创建互斥量，并返回一个指向互斥量的句柄。然后可以使用`xSemaphoreTake()`函数来请求对互斥量的独占访问，如果互斥量当前未被其他任务占用，则该任务将获得对互斥量的访问权限。当任务完成对共享资源的访问后，可以使用`xSemaphoreGive()`函数释放对互斥量的控制权，使其他任务能够获取该资源。

以下是一个示例代码片段，展示了如何在FreeRTOS中使用互斥量：

// 创建互斥量
SemaphoreHandle_t mutex = xSemaphoreCreateMutex();

// 任务1
void Task1(void *pvParameters) {
  while (1) {
    // 请求互斥量
    if (xSemaphoreTake(mutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
      // 访问共享资源
      // ...
      
      // 释放互斥量
      xSemaphoreGive(mutex);
    }
    
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
  }
}

// 任务2
void Task2(void *pvParameters) {
  while (1) {
    // 请求互斥量
    if (xSemaphoreTake(mutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
      // 访问共享资源
      // ...
      
      // 释放互斥量
      xSemaphoreGive(mutex);
    }
    
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
  }
}

// 在任务创建前初始化FreeRTOS内核和硬件
int main() {
  // ...
  
  // 创建任务
  xTaskCreate(Task1, "Task1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, NULL);
  xTaskCreate(Task2, "Task2", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, NULL);

  // 启动调度器
  vTaskStartScheduler();
  
  // ...
}

在上述示例中，两个任务（Task1和Task2）都使用了同一个互斥量（mutex）来控制对共享资源的访问。通过使用互斥量，只有一个任务能够同时访问该资源，从而避免了竞态条件的发生。

需要注意的是，对互斥量的获取和释放应该成对出现，确保资源的正确访问。另外，当任务请求互斥量时，如果互斥量当前已被其他任务占用，则任务将被阻塞，直到互斥量可用为止（使用`portMAX_DELAY`作为阻塞时间参数）。

freertos互斥量

FreeRTOS中的互斥量（Mutex）是一种用于保护共享资源的同步机制。它可以确保在任何给定时刻只有一个任务可以访问被保护资源，以避免竞争条件和数据损坏。

在FreeRTOS中，互斥量通过以下API函数进行创建、获取和释放：

1. `xSemaphoreCreateMutex()`：用于创建一个互斥量，并返回一个指向该互斥量的句柄。
2. `xSemaphoreTake()`：用于获取（锁定）互斥量。如果互斥量当前未被锁定，则任务可以获取互斥量并继续执行；否则，任务将被阻塞，直到互斥量可用。
3. `xSemaphoreGive()`：用于释放（解锁）互斥量。一旦任务完成了对共享资源的访问，应该调用此函数来释放互斥量，以允许其他任务获取它。

使用互斥量的示例代码如下：

// 创建互斥量句柄
SemaphoreHandle_t mutex = xSemaphoreCreateMutex();

// 任务1
void Task1(void *pvParameters) {
  while (1) {
    // 获取互斥量
    if (xSemaphoreTake(mutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
      // 访问共享资源
      // ...
      
      // 释放互斥量
      xSemaphoreGive(mutex);
    }
  }
}

// 任务2
void Task2(void *pvParameters) {
  while (1) {
    // 获取互斥量
    if (xSemaphoreTake(mutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
      // 访问共享资源
      // ...
      
      // 释放互斥量
      xSemaphoreGive(mutex);
    }
  }
}

上述示例中，两个任务（Task1和Task2）通过获取互斥量来保护共享资源的访问。只有当一个任务成功获取互斥量时，才能执行对共享资源的访问操作，其他任务将被阻塞等待互斥量的释放。一旦任务完成了对共享资源的访问，就应该释放互斥量，以便其他任务可以获取它。

这就是FreeRTOS中互斥量的基本用法。通过使用互斥量，可以有效地管理多个任务对共享资源的访问，确保数据的一致性和正确性。