OpenHarmony（鸿蒙南向开发）——小型系统内核（LiteOS-A）【内核通信机制】中

互斥锁

基本概念

互斥锁又称互斥型信号量，用于实现对共享资源的独占式处理。当有任务持有时，这个任务获得该互斥锁的所有权。当该任务释放它时，任务失去该互斥锁的所有权。当一个任务持有互斥锁时，其他任务将不能再持有该互斥锁。多任务环境下往往存在多个任务竞争同一共享资源的应用场景，互斥锁可被用于对共享资源的保护从而实现独占式访问。

互斥锁属性包含3个属性：协议属性、优先级上限属性和类型属性。协议属性用于处理不同优先级的任务申请互斥锁，协议属性包含如下三种：

• LOS_MUX_PRIO_NONE 不对申请互斥锁的任务的优先级进行继承或保护操作。

• LOS_MUX_PRIO_INHERIT 优先级继承属性，默认设置为该属性，对申请互斥锁的任务的优先级进行继承。在互斥锁设置为本协议属性情况下，申请互斥锁时，如果高优先级任务阻塞于互斥锁，则把持有互斥锁任务的优先级备份到任务控制块的优先级位图中，然后把任务优先级设置为和高优先级任务相同的优先级；持有互斥锁的任务释放互斥锁时，从任务控制块的优先级位图恢复任务优先级。

• LOS_MUX_PRIO_PROTECT 优先级保护属性，对申请互斥锁的任务的优先级进行保护。在互斥锁设置为本协议属性情况下，申请互斥锁时，如果任务优先级小于互斥锁优先级上限，则把任务优先级备份到任务控制块的优先级位图中，然后把任务优先级设置为互斥锁优先级上限属性值；释放互斥锁时，从任务控制块的优先级位图恢复任务优先级。

互斥锁的类型属性用于标记是否检测死锁，是否支持递归持有，类型属性包含如下三种：

• LOS_MUX_NORMAL 普通互斥锁，不会检测死锁。如果任务试图对一个互斥锁重复持有，将会引起这个线程的死锁。如果试图释放一个由别的任务持有的互斥锁，或者如果一个任务试图重复释放互斥锁都会引发不可预料的结果。

• LOS_MUX_RECURSIVE 递归互斥锁，默认设置为该属性。在互斥锁设置为本类型属性情况下，允许同一个任务对互斥锁进行多次持有锁，持有锁次数和释放锁次数相同，其他任务才能持有该互斥锁。如果试图持有已经被其他任务持有的互斥锁，或者如果试图释放已经被释放的互斥锁，会返回错误码。

• LOS_MUX_ERRORCHECK 错误检测互斥锁，会自动检测死锁。在互斥锁设置为本类型属性情况下，如果任务试图对一个互斥锁重复持有，或者试图释放一个由别的任务持有的互斥锁，或者如果一个任务试图释放已经被释放的互斥锁，都会返回错误码。

运行机制

多任务环境下会存在多个任务访问同一公共资源的场景，而有些公共资源是非共享的，需要任务进行独占式处理。互斥锁怎样来避免这种冲突呢？

用互斥锁处理非共享资源的同步访问时，如果有任务访问该资源，则互斥锁为加锁状态。此时其他任务如果想访问这个公共资源则会被阻塞，直到互斥锁被持有该锁的任务释放后，其他任务才能重新访问该公共资源，此时互斥锁再次上锁，如此确保同一时刻只有一个任务正在访问这个公共资源，保证了公共资源操作的完整性。

图1 小型系统互斥锁运作示意图

开发指导

接口说明

表1 互斥锁模块接口

功能分类	接口描述
初始化和销毁互斥锁	- LOS_MuxInit：互斥锁初始化 - LOS_MuxDestroy：销毁指定的互斥锁
互斥锁的申请和释放	- LOS_MuxLock：申请指定的互斥锁 - LOS_MuxTrylock：尝试申请指定的互斥锁，不阻塞 - LOS_MuxUnlock：释放指定的互斥锁
校验互斥锁	- LOS_MuxIsValid：判断互斥锁释放有效 - LOS_MuxAttrDestroy：销毁指定的互斥锁属性
设置和获取互斥锁属性	- LOS_MuxAttrGetType：获取指定互斥锁属性的类型属性 - LOS_MuxAttrSetType：设置指定互斥锁属性的类型属性 - LOS_MuxAttrGetProtocol：获取指定互斥锁属性的协议属性 - LOS_MuxAttrSetProtocol：设置指定互斥锁属性的协议属性 - LOS_MuxAttrGetPrioceiling：获取指定互斥锁属性的优先级上限属性 - LOS_MuxAttrSetPrioceiling：设置指定互斥锁属性的优先级上限属性 - LOS_MuxGetPrioceiling：获取互斥锁优先级上限属性 - LOS_MuxSetPrioceiling：设置互斥锁优先级上限属性

开发流程

互斥锁典型场景的开发流程：

1. 初始化互斥锁LOS_MuxInit。

2. 申请互斥锁LOS_MuxLock。

申请模式有三种：无阻塞模式、永久阻塞模式、定时阻塞模式。

• 无阻塞模式：任务需要申请互斥锁，若该互斥锁当前没有任务持有，或者持有该互斥锁的任务和申请该互斥锁的任务为同一个任务，则申请成功；

• 永久阻塞模式：任务需要申请互斥锁，若该互斥锁当前没有被占用，则申请成功。否则，该任务进入阻塞态，系统切换到就绪任务中优先级高者继续执行。任务进