基于rt thread 的信号量实现读写锁的控制结构体和相关API函数

RT-Thread中可以使用信号量实现读写锁，具体实现方式如下所示：

/* 定义读写锁结构体 */
typedef struct
{
    rt_sem_t lock;      // 读写锁信号量
    rt_sem_t write_sem; // 写入信号量
    int reader_count;   // 读者数量
} rt_rwlock_t;

/* 初始化读写锁 */
void rt_rwlock_init(rt_rwlock_t *rwlock)
{
    rwlock->lock = rt_sem_create("rwlock", 1, RT_IPC_FLAG_FIFO); // 初始化为1，表示可用
    rwlock->write_sem = rt_sem_create("write_sem", 1, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    rwlock->reader_count = 0;
}

/* 获取读锁 */
void rt_rwlock_read_lock(rt_rwlock_t *rwlock)
{
    rt_sem_take(rwlock->lock, RT_WAITING_FOREVER); // 加锁，防止其他线程修改reader_count
    rwlock->reader_count++;
    if (rwlock->reader_count == 1)
    {
        rt_sem_take(rwlock->write_sem, RT_WAITING_FOREVER); // 如果是第一个读者，需要获取写入锁
    }
    rt_sem_release(rwlock->lock); // 解锁
}

/* 释放读锁 */
void rt_rwlock_read_unlock(rt_rwlock_t *rwlock)
{
    rt_sem_take(rwlock->lock, RT_WAITING_FOREVER); // 加锁，防止其他线程修改reader_count
    rwlock->reader_count--;
    if (rwlock->reader_count == 0)
    {
        rt_sem_release(rwlock->write_sem); // 如果没有读者了，释放写入锁
    }
    rt_sem_release(rwlock->lock); // 解锁
}

/* 获取写锁 */
void rt_rwlock_write_lock(rt_rwlock_t *rwlock)
{
    rt_sem_take(rwlock->write_sem, RT_WAITING_FOREVER); // 获取写入锁
}

/* 释放写锁 */
void rt_rwlock_write_unlock(rt_rwlock_t *rwlock)
{
    rt_sem_release(rwlock->write_sem); // 释放写入锁
}

上述代码中，读写锁结构体包含一个读写锁信号量、一个写入信号量、一个读者数量。在获取读锁时，需要先获取读写锁信号量，然后增加读者数量，如果是第一个读者，需要获取写入信号量。在释放读锁时，需要先获取读写锁信号量，然后减少读者数量，如果没有读者了，需要释放写入信号量。在获取写锁时，只需要获取写入信号量。在释放写锁时，只需要释放写入信号量。

需要注意的是，在使用读写锁时，需要确保读者和写者之间的互斥性，即不能同时存在读者和写者。因此，在获取写锁时，需要等待所有的读者完成读操作后才能获取锁。这里的实现方式是使用了一个写入信号量来实现这个功能。