uCOS-II信号量集：等待任务链表解析

"等待任务链表-uCOS-II信号量集" 在uCOS-II操作系统中，信号量是一种关键的同步机制，它允许任务之间或任务与中断服务子程序（ISR）之间的协调。信号量通常是一个标志，表示特定事件的发生。在更高级的形式中，信号量集则提供了一种更加灵活的同步方式，它由一个或多个信号量组成，并可以通过逻辑运算（"或"或"与"）来确定任务的唤醒条件。 信号量集的特点包括： 1. **独立性**：每个信号量在集合中都是独立的，意味着它们可以分别设置和清除，不影响其他信号量的状态。 2. **同步而非通信**：信号量主要用于同步操作，而不是传递数据。 3. **一次性效果**：重复设置同一个信号量，如果没有进行处理，其效果等同于只设置一次。 信号量集的主要应用场景包括： 1. **多任务同步**：当一个任务需要与多个任务或ISR同步时，信号量集提供了解决方案。 2. **独立型同步**：任务可以等待集合中的任意一个信号量（逻辑“或”关系），表示只要有一个事件发生即可继续执行。 3. **关联型同步**：任务可以等待所有信号量都满足条件（逻辑“与”关系），这需要所有事件都发生才会唤醒任务。 在uCOS-II中，信号量集不使用事件控制块，而是通过一个名为OS_FLAG_GRP的结构体来描述。这个结构体包含以下几个关键成员： - **OSFlagType**：标识变量是否为信号量集。 - **OSFlagWaitList**：指向等待任务链表的指针。当任务因等待信号量集而挂起时，它们会被插入到这个链表中。 - **OSFlagFlags**：表示所有信号量的组合，每个信号量由其中的一位代表。 等待任务链表由OS_FLAG_NODE结构体定义，每个节点包含： - **OSFlagNodeNext**：指向链表中下一个节点的指针。 - **OSFlagNodePrev**：指向前一个节点的指针，形成双向链表。 - **OSFlagNodeTCB**：指向相应任务控制块的指针，用于在任务被唤醒时恢复其上下文。 - **OSFlagNodeFlagGrp**：反向指向信号量集的指针，便于在信号量集改变时更新等待任务的状态。 - **OSFlagNodeFlags**：信号过滤器，可能包含逻辑运算关系的标志。 - **OSFlagNodeWaitType**：定义任务等待逻辑运算类型，如"或"或"与"。 通过这样的设计，uCOS-II能够高效地管理信号量集，支持复杂同步需求，同时保持系统资源的高效利用。当信号量集中的任一信号量状态变化时，系统会根据等待任务链表中的信息决定哪些任务应该被唤醒并继续执行。这种机制是uCOS-II实时操作系统中实现并发和同步的关键部分。