μC/OS-Ⅱ源码学习(4)---信号量

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已于 2024-12-13 17:07:18 修改 · 1k 阅读

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于 2024-12-13 15:48:34 首次发布

快速回顾

μC/OS-Ⅱ中的多任务

μC/OS-Ⅱ源码学习(1)---多任务系统的实现

μC/OS-Ⅱ源码学习(2)---多任务系统的实现(下)

μC/OS-Ⅱ源码学习(3)---事件模型

本文进一步解析事件模型中，信号量类型的函数源码。

先回顾一下上一节的通用事件控制块类型OS_EVENT：

//ucos_ii.h
typedef struct os_event {
    INT8U    OSEventType;      /* 事件类型，有六种（其中一种是UNUSED） */
    void    *OSEventPtr;       /* OSEventPtr是一个多用途的指针，当作为链表时，可以指向下一个控制块；当作为具体的事件控制块时，指向具体的事件结构，如OS_Q。信号量不使用该指针 */  
    INT16U   OSEventCnt;       /* 信号量计数器，其它事件类型不使用该成员 */
    OS_PRIO  OSEventGrp;       /* 等待信号的任务优先级组，和OSEventTbl共同组成”事件等待表“ */
    OS_PRIO  OSEventTbl[OS_EVENT_TBL_SIZE];  /* 等待信号的组内优先级 */

#if OS_EVENT_NAME_EN > 0u
    INT8U   *OSEventName;      //事件名称
#endif
} OS_EVENT;

信号量的创建

信号量的创建函数为OSSemCreate(cnt)，传入的cnt会作为初始值填入OSEventCnt成员，由于信号量没有自己的专属结构，因此OSEventPtr指向空。

//os_sem.c
OS_EVENT  *OSSemCreate (INT16U cnt)
{
    OS_EVENT  *pevent;
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u            /* 初始化临界区变量 */
    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;
#endif



#ifdef OS_SAFETY_CRITICAL_IEC61508       //IEC标准，可以忽略
    if (OSSafetyCriticalStartFlag == OS_TRUE) {
        OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION();
    }
#endif

    if (OSIntNesting > 0u) {        /* 不能在中断中创建信号量         */
        return ((OS_EVENT *)0);
    }
    OS_ENTER_CRITICAL();
    pevent = OSEventFreeList;       /* 从空白事件控制块链表中取一个 */
    if (OSEventFreeList != (OS_EVENT *)0) {       /* 如果空白事件控制块链表还有剩余，则将链表头指向下一个，以便下一次获取 */
        OSEventFreeList = (OS_EVENT *)OSEventFreeList->OSEventPtr;
    }
    OS_EXIT_CRITICAL();
    if (pevent != (OS_EVENT *)0) {          /* 只有非空的事件控制块才能填装 */
        pevent->OSEventType    = OS_EVENT_TYPE_SEM;
        pevent->OSEventCnt     = cnt;         /* 填装传入的信号量初始值 */
        pevent->OSEventPtr     = (void *)0;       /* 内部指针指向空，断开和原链表的联系，信号量也没有自己的事件结构需要链接 */
#if OS_EVENT_NAME_EN > 0u
        pevent->OSEventName    = (INT8U *)(void *)"?";
#endif
        OS_EventWaitListInit(pevent);       /* 初始化等待任务表，就是把OSEventGrp和OSEventTbl清零 */
    }
    return (pevent);
}

信号量的操作

信号量的操作有很多种，最常用的就是等待(Pend)和释放(Post)了，接下来依次探究各个信号量操作函数源码。

OSSemPend(OS_EVENT pevent, INT32U timeout, INT8U perr)

先描述该函数的作用：

①任务使用该语句时，表明需要等待信号量pevent，当信号量计数器大于0时，直接减1并返回继续执行任务；当计数器等于0时，则要等待其它任务释放信号量。

②如果给定了timeout不为0，则若timeout减至0时都没有取得信号量，直接返回执行；若传入的timeout为0，则一直等待直到获得信号量。

//os_sem.c
void  OSSemPend (OS_EVENT  *pevent,
                 INT32U     timeout,
                 INT8U     *perr)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u       /* 初始化临界区变量 */
    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;
#endif



#ifdef OS_SAFETY_CRITICAL        //IEC标准，可以忽略
    if (perr == (INT8U *)0) {
        OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION();
    }
#endif

#if OS_ARG_CHK_EN > 0u
    if (pevent == (OS_EVENT *)0) {