06 FreeRTOS 互斥量（mutex）

1、互斥量的使用场景

        用于保护临界资源，在多任务系统中，任务A正在使用某个资源，还没用完的情况下任务B也来使用的话，就可能导致问题。 比如对于串口，任务A正使用它来打印，在打印过程中任务B也来打印，客户看到的结果就是A、B的信 息混杂在一起。

        在使用二进制信号量达到互斥的效果的时候，不能保证谁上锁谁解锁的问题。假如A在上锁然后去上厕所，这时B来解锁了，然后C来发现没有锁也来上厕所，那么这时A就曝光了。

        虽然互斥量也不能在代码上解决谁上锁谁解锁的问题，但是它可以解决优先级反转、递归上锁/解锁的问题。

        优先级反转：假设任务A、B、C的优先级分别为1、2、3，因为A先运行去获得了锁，后面C去抢占获得锁时，因为没有锁了所以被阻塞了，这时B运行，加入B运行过程中一直没有放弃CPU资源，这时候A没法执行，不能去放锁，而C此时也一直被阻塞。这就是高优先级的反而不能执行，这种现象就叫优先级反转。

        解决这种可以通过优先级继承，A开始执行，执行过程中去获得这个锁，然后轮到B执行，因为B的优先级比较高，所以B可以抢占A，然后轮到C来执行，C的优先级更高，可以抢占B，C来调用lock的时候，因为锁已经被A拿了，于是C会进入阻塞状态，在C调用lock的时候还会做个优先级继承，将自身的优先级继承给A，A的优先级变成了3，这时候A就可以执行去放锁，放锁之后又轮到C来执行。

        递归上锁：假设在任务A、B中都有上锁和解锁，在任务A执行过程中，去调用任务B，但是在B执行时，锁已经在之前被A获得并且没有释放，这就会造成递归上锁，这时任务A、B会进入阻塞状态，造成死锁。

        解决这种可以通过递归锁，即任务A在持有这个锁的过程中还可以继续去上锁。

2、互斥量函数

2.1 创建

        互斥量是一种特殊的二进制信号量。 使用互斥量时，先创建、然后去获得、释放它。使用句柄来表示一个互斥量。

        创建互斥量的函数有2种：动态分配内存，静态分配内存。

/* 创建一个互斥量，返回它的句柄。
 * 此函数内部会分配互斥量结构体
 * 返回值: 返回句柄，非NULL表示成功
*/
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateMutex( void );
/* 创建一个互斥量，返回它的句柄。
 * 此函数无需动态分配内存，所以需要先有一个StaticSemaphore_t结构体，并传入它的指针
 * 返回值: 返回句柄，非NULL表示成功
*/
SemaphoreHandle