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RT-Thread一般讨论
RT-Thread 夏令营IPC机制学习笔记(day3)
发布于 2024-07-30 21:43:56 浏览:387
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#IPC机制 1.线程间同步:信号量、互斥量、事件集 2.线程间通信:邮箱、消息队列、信号 ##线程间同步 ###信号量 信号量(Semaphore)是一种轻型的用于解决线程间同步问题的内核对象,一个或多个运行线程可以获取或释放它,从而达到同步或互斥的目的。 信号量一般分为三种: 1.互斥信号量 用于解决互斥问题。它比较特殊,可能会引起优先级反转问题 2.二值信号量 用于解决同步问题 3.计数信号量 用于解决资源计数问题 ####二值信号量 二值信号量主要用于线程与线程之间、线程与中断服务程序(ISR)之间的同步。 1.用于同步的二值信号量初始值为0,表示同步事件尚未产生; 2.线程获取信号量以等待该同步事件的发生; 3.另一个任务或 ISR到达同步点时,释放信号量(将其值设置为1)表示同步事件已发生,唤醒等待的任务。 ![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240730/bce73d496ef21666947747fff9a2231d.png.webp) ####计数信号量 1.计数信号量用于控制系统中共享资源的多个实例的使用,允许多个线程同时访问同一种资源的多个实例。 2.计数信号量被初始化为n(非负整数),n为该种共享资源的数目。 ![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240730/3fd04df2232dab0d7fa11bcb168a5f8e.png.webp) ###互斥量 互斥量又叫相互排斥的信号量,是一种特殊的二值信号量。它和信号量不同的是,它支持: 1.互斥量所有权; 2.递归访问; 3.防止优先级翻转的特性。 ###事件集 1.创建/初始化事件集 2.删除/脱离事件集 3.获取/释放事件集 ##线程间通信 ###消息邮箱 邮箱中的每一封邮件只能容纳固定的 4 字节内容(针对 32 位处理系统,指针的大小即为 4 个字节,所以一封邮件恰好能够容纳一个指针)。典型的邮箱也称作交换消息,如下图所示,线程或中断服务例程把一封4 字节长度的邮件发送到邮箱中,而一个或多个线程可以从邮箱中接收这些邮件并进行处理。 ![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240730/417ecfea7305312e8cdada57e9b7211c.png.webp) ###消息队列 消息队列,也就是将多条消息排成的队列形式,是一种常用的线程间通信方式可以应用在多种场合,线程间的消息交换,使用串口接收不定长数据等。线程可以将一条或多条消息放到消息队列中,同样一个或多个线程可以从消息队列中获得消息;同时消息队列提供异步处理机制可以起到缓冲消息的作用。 ![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240730/29dcbd52692414956515b7546567ca76.png.webp) #临界区 临界区的资源在同一时间只能被一个线程(住户)使用,所以一旦临界资源被占用,其他的线程(住户)能做的就只有等待。如下图所示: ![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240730/19bba03324a135ece3dc3c678692048a.png.webp) #死锁 两个线程互相等着对方给自己资源,于是造成了死锁 ```c #include
#include
#include
#ifndef RT_USING_NANO #include
#endif /* RT_USING_NANO */ #define THREAD_PRIORITY 25 #define THREAD_TIMESLICE 5 #define GPIO_LED_B GET_PIN(F, 11) #define GPIO_LED_R GET_PIN(F, 12) /* 指向信号量的指针 */ static rt_sem_t dynamic_sem = RT_NULL; rt_align(RT_ALIGN_SIZE) static char thread1_stack[1024]; static struct rt_thread thread1; static void rt_thread1_entry(void *parameter) { static rt_uint8_t count = 0; rt_pin_mode(GPIO_LED_R, PIN_MODE_OUTPUT); while(1) { if(count <= 100) { count++; } else return; /* count 每计数 10 次,就释放一次信号量 */ if(0 == (count % 10)) { rt_kprintf("t1 release a dynamic semaphore.\n"); rt_sem_release(dynamic_sem); rt_pin_write(GPIO_LED_R, PIN_HIGH); rt_thread_mdelay(500); rt_pin_write(GPIO_LED_R, PIN_LOW); rt_thread_mdelay(500); } } } rt_align(RT_ALIGN_SIZE) static char thread2_stack[1024]; static struct rt_thread thread2; static void rt_thread2_entry(void *parameter) { static rt_err_t result; static rt_uint8_t number = 0; rt_pin_mode(GPIO_LED_B, PIN_MODE_OUTPUT); while(1) { /* 永久方式等待信号量,获取到信号量,则执行 number 自加的操作 */ result = rt_sem_take(dynamic_sem, RT_WAITING_FOREVER); if (result != RT_EOK) { rt_kprintf("t2 take a dynamic semaphore, failed.\n"); rt_sem_delete(dynamic_sem); return; } else { number++; rt_kprintf("t2 take a dynamic semaphore. number = %d\n" ,number); rt_sem_release(dynamic_sem); rt_pin_write(GPIO_LED_B, PIN_HIGH); rt_thread_mdelay(500); rt_pin_write(GPIO_LED_B, PIN_LOW); rt_thread_mdelay(500); } } } /* 信号量示例的初始化 */ int semaphore_sample(void) { /* 创建一个动态信号量,初始值是 0 */ dynamic_sem = rt_sem_create("dsem", 0, RT_IPC_FLAG_PRIO); if (dynamic_sem == RT_NULL) { rt_kprintf("create dynamic semaphore failed.\n"); return -1; } else { rt_kprintf("create done. dynamic semaphore value = 0.\n"); } rt_thread_init(&thread1, "thread1", rt_thread1_entry, RT_NULL, &thread1_stack[0], sizeof(thread1_stack), THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE); rt_thread_startup(&thread1); rt_thread_init(&thread2, "thread2", rt_thread2_entry, RT_NULL, &thread2_stack[0], sizeof(thread2_stack), THREAD_PRIORITY-1, THREAD_TIMESLICE); rt_thread_startup(&thread2); return 0; } /* 导出到 msh 命令列表中 */ MSH_CMD_EXPORT(semaphore_sample, semaphore sample); int main(void) { return 0; } ```
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Async_S
这家伙很懒,什么也没写!
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