VxWorks 学习笔记-Semaphores

本文深入探讨了信号量机制,包括二进制信号量、互斥信号量和计数信号量等不同类型的应用场景与特点。文章重点讲解了互斥信号量的删除安全性、优先级反转问题及其解决方案,并给出了编程建议。

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§ Semaphores

1.Overview

Binary semaphores: Synchronization

  • 申请、和释放由不同的任务执行。

  • Caveat: if the event repeats too quickly, information may be lost.

Mutual exclusion semaphores: Mutual Exclusion

  • owner的概念。

  • 申请和释放由同一个任务(owner)执行。

  • 一个任务可以申请多次。

  • 只有owner才可以释放。

Counting semaphores



2.More about Mutual exclusion semaphores

Deletion Safety (owner exists)

  • The deletion safety option prevents a task from being deleted while it owns the semaphore.

  • SEM_DELETE_SAFE options

  • STATUS taskDeleteForce (tid)

Unbounded Priority Inversion

  • Problem exists

  • Priority inheritance algorithm solves the unbounded priority inversion problem.

  • Enabled on mutex semaphores by specifying the SEM_INVERSION_SAFE option during semMCreate( ).

编程建议

  • 编写访问资源的库函数

  • 在库函数中使用互斥机制

  • 用户只通过库函数访问资源

Deadlock Problem

  • Problem description

  • Solutions: 1) 只使用一个信号量保护资源, 2) 所有任务按照相同的顺序访问资源

其他注意事项

  • 不能在ISR 中使用;

  • Critical region 尽量短;

Locking Out Preemption

  • When doing something quick frequently, it may be preferable to disable preemption instead of taking a mutex.

  • Does not disable interrupts.

  • taskLock( )/taskUnlock( ) is faster than semGive( )/semTake( ).

ISR’s and Mutual Exclusion (ISR VS. Task)

  • ISR’s can’t use mutex semaphores.

  • Task sharing a resource with an ISR may need to disable interrupts.

  • To disable/re-enable interrupts: int intLock( ), void intUnlock (lockKey)

<think>嗯,用户想了解在VxWorks中使用-Xcode-model=large选项相关的问题,可能遇到了配置错误或者编译问题。首先,我需要回忆一下VxWorks的编译模型相关知识。Xcode model通常指代码模型,比如small、large,这会影响指针的大小和内存访问方式。在VxWorks中,代码模型的选择可能会影响应用程序的内存布局和性能。 根据引用[1],VxWorks是微内核结构,内核提供基本功能,所以用户可能需要配置内核参数来支持不同的代码模型。用户提到的-Xcode-model=large可能是在编译时指定的选项,用来选择大代码模型,适用于需要更大地址空间的应用程序。这时候可能需要检查内核配置是否支持大代码模型,比如是否启用了足够的地址空间或者相关的内存管理模块。 另外,引用[4]提到在VxWorks内核配置时遇到错误,Workbench会给出提示。如果用户在使用large代码模型时出现错误,可能需要检查内核配置中是否缺少必要的组件,比如是否启用了大内存支持,或者相关的链接脚本是否正确配置了内存区域。 用户的问题可能涉及编译选项与内核配置的不匹配。例如,使用large代码模型可能需要更大的堆栈空间,或者在链接时需要调整内存分配。此外,代码模型的选择还会影响与第三方库的兼容性,比如引用[2]提到的Qt应用程序,如果Qt库是用不同的代码模型编译的,可能导致链接错误。 可能的解决步骤包括:检查编译选项是否正确,确认内核配置支持large模型,查看错误日志定位具体问题,调整链接脚本或内存分配设置。此外,参考Workbench的错误提示(如引用[4]所述)可以帮助用户找到具体的配置问题,比如缺少某些模块或参数设置不当。 需要提醒用户注意,不同版本的VxWorks可能在代码模型的支持上有所不同,确保文档和版本匹配也很重要。如果问题依然存在,可能需要联系Wind River的支持团队获取专业帮助,或者查找相关的补丁和更新。</think>### 关于VxWorks中`-Xcode-model=large`选项的问题解析 #### 1. 代码模型(Xcode Model)的作用 代码模型决定了编译器如何处理指针和地址范围。`-Xcode-model=large`通常用于需要更大地址空间的应用程序(如涉及大量代码或数据的场景),此时指针使用全32位或64位寻址[^1]。在VxWorks中,若未正确配置内核或工具链,可能引发链接错误或内存分配异常。 #### 2. 常见问题与解决方法 **问题1:编译时出现"relocation truncated to fit"错误** - **原因**:代码模型与内存布局不匹配。例如,`small`模型默认使用短偏移寻址,而`large`模型需要完整地址。 - **解决**: 1. 检查内核配置中是否启用大内存支持(如`INCLUDE_MMU_BASIC`或`VX_VIRTSPACE`相关选项)[^4]。 2. 在链接脚本(`.ld`文件)中扩展内存区域范围,例如: ```ld MEMORY { RAM : ORIGIN = 0x10000, LENGTH = 0x10000000 } ``` **问题2:Workbench报错"Unsupported code model"** - **原因**:工具链或内核版本不支持`large`模型。 - **解决**: 1. 确认VxWorks版本是否支持该选项(如VxWorks 7及更高版本)。 2. 更新Workbench至最新版本,并通过菜单**Help > Check for Updates**获取补丁[^3]。 **问题3:与第三方库(如Qt)兼容性问题** - **原因**:若Qt库使用`small`模型编译,而应用使用`large`模型,可能引发符号冲突。 - **解决**: 1. 重新编译Qt库,添加`-Xcode-model=large`编译选项[^2]。 2. 确保应用与库的ABI(Application Binary Interface)一致。 #### 3. 配置验证步骤 1. **内核配置检查**: 在Workbench中打开工程,导航至**Kernel Configuration**,验证以下选项: - `CODE_DATA_SECTION_OPTIONS`中启用`-Xcode-model=large` - `USER_RESERVED_MEM`保留足够内存空间[^4]。 2. **编译命令示例**: ```makefile CFLAGS += -Xcode-model=large LDFLAGS += -Wl,--defsym,__DEFAULT_CODE_MODEL=large ``` 3. **运行时验证**: 通过`vxWorks`的Shell执行`memShow`命令,确认内存区域分配符合预期。 #### 4. 性能与限制 - **优势**:支持更大代码/数据段,适用于复杂应用(如GUI、大型算法)。 - **劣势**:可能增加内存占用和降低缓存效率,需权衡性能需求。
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