Task之二进制信号量

在计算机系统里，经常遇到一种场景: 任务同步问题(Synchronization)。例如任务在使用系统资源(例如某个数据)之前，先要向系统申请。这个申请过程，就是一种同步，代码大致如下

先是request data，如果data在当前时刻无效，则这个任务就需要wait。这样的话，OS就需要提供一种机制，在data有效后，及时地发送事件，通知这个任务。

二进制信号量就是这样一种机制: 它能够改变任务的状态，让任务访问无效资源时进入阻塞状态，当资源有效时，让阻塞的任务回到就绪状态。

我们来看看二进制信号量的使用，首先是创建

semBCreate()创建成功后，返回信号量的ID。因为初值只能是0或1，所以叫二进制信号量。当然了，二进制信号量(binary semaphore)只是一种翻译名称，有人也把它叫做二值信号量。0的含义是资源无效、数据无效、事件未发生等，1的含义是资源有效、数据有效、事件发生等。排队方式表示有多个任务阻塞在同一个信号量时，资源有效后，哪个任务解除阻塞。

这种创建是一种动态行为，创建时才给信号量分配内存。还有一种静态实例化的方法

pSem指向之前分配(例如编译时)的空间，这样可以加快信号量的创建速度，还可以满足某些禁止动态内存的系统

创建信号量之后，就可以使用它了。使用信号量，主要有两个函数

semTake()用来申请信号量，信号量无效时，引起阻塞，因此不能在ISR中使用

semGive()用来释放信号量，在任务或ISR中都可以调用

信号量如果不用了，动态申请的信号量可以被semDelete()删除，静态实例化的信号量可以被semTerminate()停止。如果这时候还有任务阻塞在信号量上，则这些任务直接解除阻塞，不过它的semTake()返回ERROR

跑个例子看看吧

启动两个任务来申请信号量，其中第二个任务的优先级高一些

在Shell里可以用show()命令来查看Kernel的对象

可以看到这个信号量上阻塞了两个任务

反过来，用w()或tw()命令，可以看到任务阻塞的信号量

我们直接在Shell里释放一次信号量

可以看到t1申请成功了，尽管它的优先级低一些，因为我们使用的排队方式是SEM_Q_FIFO。

然后可以再释放一次，t2才能申请成功。或者，我们直接试试删除

可以看到t2也解除阻塞了，只不过semTake()返回了ERROR，因为S_objLib_OBJ_DELETED

刚刚这个例子，就是Shell这个任务分别与t1和t2分别进行了同步。不过这都是两个任务之间的同步，其实二进制信号量还支持多任务的同步

用semFlush()代替semGive()后，所有阻塞在该信号量上的任务都会解除阻塞，而不管当初创建信号量时，排队方式是什么了。

可以看到t1和t2都解除阻塞了。不过t2的优先级高一些，所以它先执行了。这种同步，就叫多任务同步。

这正是：

任务同步需求多，二值Semaphore正适合。

资源无效就阻塞，等待事件来激活。

我是泰山，专注VX 14年(+10个月)！