FreeRTOS优先级翻转问题及解决方法

问题一：除了二值信号量和计数信号量，还有哪些情况可能引发优先级翻转？

1. 用户自定义的同步机制：如果开发者自行实现锁或资源管理机制（如基于任务标志或全局变量的同步），且未实现优先级继承或优先级天花板机制，可能导致优先级翻转。
2. 未正确使用互斥量：虽然 FreeRTOS 的互斥量（Mutex）默认支持优先级继承，但若错误地使用其他同步对象（如二值信号量）替代互斥量来保护共享资源，仍可能引发优先级翻转。
3. 递归互斥量的嵌套使用：如果高优先级任务在递归获取互斥量时被低优先级任务间接阻塞，而中优先级任务抢占，也可能导致翻转（需结合具体场景）。
4. 共享硬件资源访问：如直接操作外设（GPIO、SPI 等）时未正确同步，低优先级任务占用资源后被中优先级任务抢占，导致高优先级任务阻塞。

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问题二：优先级翻转的简单示例

场景描述

• 任务 H：最高优先级，需访问共享资源（如传感器数据）。
• 任务 M：中优先级，不访问共享资源，但会执行长时间计算。
• 任务 L：最低优先级，访问共享资源（如通过信号量保护）。

时序流程

1. 任务 L 获取信号量，开始操作共享资源。
2. 任务 H 就绪，尝试获取信号量，但被阻塞（因信号量已被 L 持有）。
3. 任务 M 就绪，抢占 L 的执行（因 M 优先级高于 L）。
4. 任务 L 因被 M 抢占，无法释放信号量。