23、实时操作系统（RTOS）的深入解析

实时操作系统（RTOS）的深入解析

1. 任务间通信

在一些系统中，如协议转换器，接收任务会将输出数据放入一个通用的先进先出（FIFO）缓冲区。若使用实时操作系统（RTOS），数据通常会通过RTOS进行传递。RTOS支持多种通信机制，包括信号量、缓冲区、队列和邮箱。
- 信号量（Semaphores） ：RTOS信号量类似于池定时器中使用的按键标志或信号量。一个任务请求设置信号量，另一个任务可以等待该信号量或重置它。设置信号量可以激活一个任务。与非RTOS调度不同，在RTOS系统中，对信号量的所有访问都通过RTOS进行，这避免了两个进程同时访问相同通信内存位置时可能出现的竞争条件和其他时序问题。
- 缓冲区（Buffers） ：RTOS缓冲区类似于协议转换器中使用的FIFO缓冲区，但由RTOS管理。当协议转换器使用RTOS时，接收任务向RTOS请求一个缓冲区，将待传输的数据放入其中，然后通知RTOS将数据传递给输出任务。输出任务通常会收到指向缓冲区的指针，指示缓冲区在内存中的位置和数据的字节数。
- 队列（Queues） ：队列是一串缓冲区。如果协议转换器基于消息进行工作，仅在收到完整消息时输出数据，则可以使用队列。接收进程将消息放入缓冲区并传递给输出任务。当下一条消息准备好时，输出设备可能正忙，此时接收任务会要求RTOS将下一条消息放入队列，待输出设备准备好后，输出任务按接收顺序处理消息。
- 邮箱（Mailboxes） ：在邮箱结构中，一个任务通常从多个其他任务接收邮件，就像在家中接收邮件一样。RTOS管理邮箱，为任务存储消息