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【2024-RSOC】线程间同步与通信

发布于 2024-07-27 08:46:59 浏览：239 订阅该版

[tocm]

# RTT学习Day3
## 线程间的同步：
## 一、信号量
### 1.1信号量的概念
信号量是一种计数器，用于控制多线程对共享资源的访问，分为二进制信号量或计数信号量。

### 1.2工作机制
每个信号量对象都有一个信号量值和一个线程等待队列，信号量的值对应了信号量对象的实例数目、资源数目，假如信号量值为 5，则表示共有 5 个信号量实例（资源）可以被使用，当信号量实例数目为零时，再申请该信号量的线程就会被挂起在该信号量的等待队列上，等待可用的信号量实例（资源）。

### 1.3信号量的使用
获取信号量：创建好信号量之后，线程可以发送和接收信号量，并且可以设置等待时间。当信号量值大于零时，线程可以获得信号量，并且相应的信号量值会减1，如果信号量的值等于零，那么说明当前信号量资源实例不可用，申请该信号量的线程将根据 time 参数的情况选择直接返回、或挂起等待一段时间、或永久等待，直到其他线程或中断释放该信号量。

释放信号量：当信号量的值等于零时，并且有线程等待这个信号量时，释放信号量将唤醒等待在该信号量线程队列中的第一个线程，由它获取信号量；否则将把信号量的值加1。

删除信号量：如果删除该信号量时，有线程正在等待该信号量，那么删除操作会先唤醒等待在该信号量上的线程（等待线程的返回值是 - RT_ERROR），然后再释放信号量的内存资源。下表描述了该函数的输入参数与返回值。

信号量的初始化：它不会创建新的信号量，而是对已经存在的信号量进行初始化。

信号量脱离：分离信号量后，它将不再可用，但资源不会立即释放，而是延迟到信号量计数器归零时释放。分离信号量后，线程无法再次等待该信号量，也无法对其进行获取或释放操作。通常在需要暂时停用某个信号量，但又不希望立即释放其资源时，可以调用该函数来分离信号量。

## 二、事件集
一个事件集可以包含多个事件，利用事件集可以完成一对多，多对多的线程间同步。与信号量不同，它的特点是可以实现一对多，多对多的同步。即一个线程与多个事件的关系可设置为：其中任意一个事件唤醒线程，或几个事件都到达后才唤醒线程进行后续的处理；同样，事件也可以是多个线程同步多个事件。这种多个事件的集合可以用一个 32 位无符号整型变量来表示，变量的每一位代表一个事件

RT-Thread 定义的事件集有以下特点：
1）事件只与线程相关，事件间相互独立：每个线程可拥有 32 个事件标志，采用一个 32 bit 无符号整型数进行记录，每一个 bit 代表一个事件；
2）事件仅用于同步，不提供数据传输功能；
3）*事件无排队性，即多次向线程发送同一事件 (如果线程还未来得及读走)，其效果等同于只发送一次。