解释一下freertos 的os_release_semaphore

FreeRTOS 是一个开源的实时操作系统，用于嵌入式系统的开发。在 FreeRTOS 中，信号量（Semaphore）是一种用于多任务并发控制的机制。

信号量可以看作是一个计数器，用来管理共享资源的访问。当一个任务需要访问某个共享资源时，它会首先尝试获取信号量。如果信号量的计数器大于零，任务可以成功获取信号量并继续执行。同时，信号量的计数器会减一，表示该共享资源被占用。如果信号量的计数器为零，表示共享资源已被其他任务占用，当前任务需要等待。

os_release_semaphore 是 FreeRTOS 提供的一个函数，用于释放（释放占有的）信号量。当一个任务不再需要访问共享资源时，它会调用 os_release_semaphore 函数来释放信号量，从而允许其他任务获取该信号量并访问共享资源。

这样，通过合理地使用信号量和 os_release_semaphore 函数，FreeRTOS 可以实现多任务之间的同步和资源共享，确保系统的可靠性和并发性。

相关问题

STM32 HAL库与FreeRTOS的问题

### STM32 HAL库与FreeRTOS集成问题及解决方案

#### 1. 初始化顺序不当
初始化顺序对于STM32 HAL库和FreeRTOS的成功集成至关重要。通常情况下，应该先完成HAL库的初始化工作，之后再启动FreeRTOS内核。

int main(void)
{
    /* MCU Configuration */
    
    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    HAL_Init();
  
    /* Configure the system clock */
    SystemClock_Config();

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_USARTx_UART_Init(); // UART配置
    
    /* Create Tasks here */

    /* Start scheduler */
    osKernelStart();
}

上述代码展示了正确的初始化流程[^1]。

#### 2. 中断优先级设置不合理
中断服务例程(ISR)可能会影响RTOS的行为，特别是当ISR占用时间过长或者其优先级高于任务间的通信机制(如信号量、消息队列等)时。为了防止这种情况发生，在使用STM32 HAL库配合FreeRTOS时，应确保所有外设中断的抢占优先级低于configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY定义的最大允许值。

#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY (5UL)

// 设置USART中断优先级
NVIC_SetPriority(USARTx_IRQn, configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY);

此段代码说明如何合理设定中断优先级以保障RTOS正常运作[^4]。

#### 3. 缺乏同步原语的应用
在多线程环境中，不同任务之间共享资源可能导致竞争条件的发生。通过引入互斥锁(mutexes)，信号量(semaphores)或者其他形式的同步对象可以有效避免此类冲突。

SemaphoreHandle_t xBinarySemaphore;

void vATaskFunction(void *pvParameters)
{
    while (true)
    {
        if (pdTRUE == xSemaphoreTake(xBinarySemaphore, portMAX_DELAY))
        {
            // Critical section begins
            
            // Access shared resource safely.
            
            // End critical section
            xSemaphoreGive(xBinarySemaphore);
        }
    }
}

void vBTaskFunction(void *pvParameters)
{
    while (true)
    {
        // Wait until semaphore is given by A Task or timeout occurs
        
        if(pdPASS == xSemaphoreTake(xBinarySemaphore, pdMS_TO_TICKS(10)))
        {
            // Do something after getting access to shared resources...
            
            // Release ownership over binary semaphore so other tasks can proceed.
            xSemaphoreGive(xBinarySemaphore);
        }
    }
}

这段示例阐述了利用二进制信号量作为同步工具来协调两个相互依赖的任务之间的交互过程。

#### 4. 不恰当的任务创建方式
错误地指定堆栈大小可能会引起内存不足的问题；而过高估计所需空间则浪费有限RAM容量。因此建议开发者依据具体应用场景评估并调整各任务所需的最小堆栈尺寸。

const osThreadAttr_t thread_attr =
{
    .name       = "MyTask",
    .stack_size = 128U * sizeof(StackType_t),
    .priority   = (osPriority_t) osPriorityNormal,
};

osThreadNew((os_pthread)vTaskCode, NULL, &thread_attr);

以上片段体现了怎样恰当地为新建立的任务分配合适的参数属性。