FreeRTOS 的互斥信号量

FreeRTOS（Real-Time Operating System for Embedded Systems，实时嵌入式操作系统）是一个轻量级、免费的RTOS，广泛应用于微控制器和嵌入式系统中。它内置了一套高级同步原语，其中包括互斥信号量（Mutexes），也叫作互斥锁或mutex。

在FreeRTOS中，互斥信号量是一种同步机制，用于控制对公共资源的并发访问。当一个任务试图获取一个互斥信号量时，如果该信号量已被其他任务持有，则任务会被挂起（block）直到信号量变为可用。一旦获取到信号量，该任务便获得了对该资源的独占权，可以安全地执行相应的操作，例如更新全局变量或访问硬件设备，然后释放信号量以便其他任务继续执行。

FreeRTOS中的互斥信号量支持原子操作，意味着在获取和释放过程中不会被中断，保证了数据的一致性和完整性。此外，它们通常配合事件队列（Event Queues）、条件变量（semphores with events）或信号量计数器（binary semaphores）一起使用，以实现更为复杂的应用场景下的同步协调。

相关问题

freeRTOS互斥信号量

FreeRTOS是一个开源的实时操作系统（RTOS），它提供了一套用于嵌入式系统开发的功能丰富的API。在FreeRTOS中，互斥信号量是一种用于实现任务间同步和资源共享的机制。

互斥信号量是一种二进制信号量，它的值只能为0或1。当一个任务需要访问一个共享资源时，它会尝试获取互斥信号量。如果互斥信号量的值为1，表示资源未被占用，任务可以获取该资源并将互斥信号量的值设置为0，表示资源已被占用。如果互斥信号量的值为0，表示资源已被其他任务占用，当前任务会被阻塞，直到互斥信号量的值变为1。

FreeRTOS提供了一组API函数来创建、获取和释放互斥信号量。其中包括：
1. `xSemaphoreCreateMutex()`：用于创建一个互斥信号量。
2. `xSemaphoreTake()`：用于获取互斥信号量。如果互斥信号量的值为0，则任务会被阻塞。
3. `xSemaphoreGive()`：用于释放互斥信号量。将互斥信号量的值设置为1，表示资源已被释放。

使用互斥信号量可以有效地避免多个任务同时访问共享资源而导致的竞态条件和数据不一致的问题。

FreeRTOS 互斥信号量

在FreeRTOS中，互斥信号量是一种机制，用于实现任务之间的互斥和同步。FreeRTOS提供了`xSemaphoreCreateMutex()`函数来创建互斥信号量。

互斥信号量在使用之前需要先创建，并且只能由一个任务获取。当一个任务获取到互斥信号量后，其他任务需要等待该任务释放互斥信号量才能继续执行。

下面是一个使用互斥信号量的示例：

// 创建互斥信号量
SemaphoreHandle_t xMutex = xSemaphoreCreateMutex();

// 任务1
void Task1(void *pvParameters)
{
    while(1)
    {
        // 获取互斥信号量
        if(xSemaphoreTake(xMutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE)
        {
            // 访问共享资源
            // ...

            // 释放互斥信号量
            xSemaphoreGive(xMutex);
        }

        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
    }
}

// 任务2
void Task2(void *pvParameters)
{
    while(1)
    {
        // 获取互斥信号量
        if(xSemaphoreTake(xMutex, portMAX_DELAY) == pdTRUE)
        {
            // 访问共享资源
            // ...

            // 释放互斥信号量
            xSemaphoreGive(xMutex);
        }

        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
    }
}

在上述示例中，任务1和任务2通过互斥信号量`xMutex`来实现对共享资源的互斥访问。只有当任务成功获取到互斥信号量时，才能访问共享资源，并在访问完成后释放互斥信号量。

使用互斥信号量可以有效避免多个任务同时访问共享资源导致的数据竞争和不一致问题。