uCOS教程:任务通讯与同步——信号量、邮箱和消息队列详解
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更新于2024-07-18
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"本资源是关于uCOS教程的第六章,主要讲解了在嵌入式实时操作系统uC/OS中,任务之间如何进行通讯与同步。内容包括事件控制块(ECB)的初始化和操作,以及三种主要的同步机制:信号量、邮箱和消息队列的创建、使用和查询方法。通过这些机制,任务可以安全地共享数据,避免竞争条件,并实现异步通信。"
在uC/OS-II中,任务间的通讯与同步是确保系统稳定运行的关键。本章首先介绍了事件控制块(Event Control Block, ECB),它是uC/OS中用于管理同步和通信的基础结构。ECB块可以通过`OSEVENTWAITLISTINIT()`初始化,使任务能够进入等待或就绪状态,如`OSEVENTTASKRDY()`和`OSEVENTTASKWAIT()`函数所示。此外,当等待超时时,`OSEVENTTO()`会将任务置为就绪状态。
信号量是一种常见的同步工具,用于控制对公共资源的访问。`OSSemCreate()`用于创建一个新的信号量,`OSSemPend()`让任务等待信号量,而`OSSemPost()`则释放信号量。`OSSemAccept()`允许任务无等待地请求信号量,`OSSemQuery()`则用于查询信号量的状态。信号量不仅可以用于保护资源,还可以作为计数器,或者通过邮箱实现某些特定功能,例如模拟延时,避免使用`OSTimeDly()`。
邮箱是一种更复杂的通信机制,适合传递消息或数据结构。`OSMboxCreate()`用于创建邮箱,`OSMboxPend()`让任务等待邮箱中的消息,`OSMboxPost()`将消息放入邮箱。`OSMboxAccept()`允许无等待地接收消息,`OSMboxQuery()`则用于检查邮箱状态。在某些情况下,邮箱可以被当作二值信号量来使用,或者用于实现模拟量的读取。
消息队列是另一种强大的通讯工具,支持多个消息的排队和传递。`OSQCreate()`用于创建消息队列,`OSQPend()`让任务等待队列中的消息,`OSQPost()`和`OSQPostFront()`分别用于在队列尾部和头部插入消息。`OSQAccept()`用于无等待地获取消息,`OSQFlush()`清空队列,`OSQQuery()`查询队列状态。消息队列可以用来读取模拟量的值,也可以作为计数信号量,实现更复杂的同步需求。
本章详细阐述了在uC/OS-II中如何利用信号量、邮箱和消息队列实现任务间的同步与通信,这对于理解和编写高效的嵌入式实时操作系统代码至关重要。掌握这些机制,开发者可以设计出更加灵活和可靠的多任务系统。
2019-01-25 上传
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