Wind内核中有二进制信号量、计数信号量和互斥信号量三种类型,为了是运用程序具有可移植性,还提供了POSIX(可移植操作系统接口)信号量 。在VxWorks中,信号量是实现任务同步的主要手段,也是解决任务同步的最佳选择。

关于互斥的实现:

使用二进制信号量可以很方便的实现互斥,互斥是指多任务在访问临界资源时具有排他性。为了使多个任务互斥访问临界资源,只需要为该资源设置一个信号量,相当于一个令牌,那个任务拿到令牌即有权使用该资源。把信号量设置为可用,然后把需要的资源 的任务的临界代码 置于semTake()和semGive()之间即可。

注明:

1、互斥中的信号量与任务优先级的关系:任务的调度还是按照任务优先级进行,但是在使用临界资源的时候只有一个任务获得信号量,也就是说还是按照任务优先级获得信号量从而访问资源。只是当前使用资源的任务释放信号量semGive(),其它任务按照优先级获得信号量。

2、信号量属性中的参数为:SEM_Q_PRIORITY。而且在创建信号量的时候必须把信号量置为满SEM_FULL。即信号量可用。

基本实现互斥模型:

 
 
SEM_ID semMutex; 
semMutex = semBCreate(SEM_Q_PRIORITY, SEM_FULL); 
 
task(void) 
{ 
        semTake(semMutex, WAIT_FOREVER);//得到信号量,即相当于得到使用资源的令牌 
        //临界区,某一个时刻只能由一个任务 访问 
        semGive(semMutex); 
} 
 

关于任务同步的实现

同步即任务按照一定的顺序先后执行,为了实现任务A和B同步,只需要让任务A和B共享一个信号量,并设置初始值为空,即不可用,将semGive()置于任务A之后,而在任务B之前插入semTake()即可。

说明:

1、还是讨论和优先级的关系。由于信号量初始化为空,不可用,所以可能使得优先级反转,即高优先级任务B在等待低优先级任务A释放信号量。只有执行了信号量释放语句semGive()后任务B得到信号量才能执行。

2、属性参数的设置为SEM_Q_FIFO,SEM_EMPTY;

实现模型参考

 
 
SEM_ID semSync; 
 
semSync = semBCreate(SEM_Q_FIFO, SEM_EMPTY); 
 
taskA(void) 
{ 
    semGive(semSync); //信号量释放,有效 
} 
 
taskB(void) 
{ 
    semTake(semSync, WAIT_FOREVER); //等待信号量 
} 
 

使用信号量注意事项:

1、用途不同,信号量属性和初始值不同。

2、互斥访问资源时,semTake()和semGive()必须成对出现,且先后顺序不能颠倒。

3、避免删除那些其它任务正在请求的信号量。

应用:

1、确保任务优先级不反转

 
 
SEM_ID semFs; 
SEM_ID semFss; 
SEM_ID semFex; 
 
semFs = semBCreate(SEM_Q_FIFO, SEM_EMPTY); 
semFss = semBCreate(SEM_Q_FIFO, SEM_EMPTY); 
semFex = semBCreate(SEM_Q_FIFO, SEM_EMPTY); 
 
void t_imaGet(void) 
{ 
    printf("a "); 
    semGive(semFs); //释放信号量 
} 
 
void t_imaJud(void) 
{ 
    semTake(semFs, WAIT_FOREVER);//确保优先级不反转 
 
    printf("jj "); 
    semGive(semFss); 
} 
 
void t_imaPro(void) 
{ 
    semTake(semFss, WAIT_FOREVER); 
    printf("rr"); 
    semGive(semFex); 
} 
 
void t_imaExc(void) 
{ 
    semTake(semFex, WAIT_FOREVER); 
    printf("Y"); 
} 
 
void start(void) 
{ 
    int tGetId, tJudId, tProId, tExcId; 
    tGetId = taskSpawn("tPget", 200, 0, 1000,(FUNCPTR)t_imaGet, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0); 
    tJudId = taskSpawn("tPjud",201,0,1000,(FUNCPTR)t_imaJud,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0);  
    tProId = taskSpawn("tPpro",202,0,1000,(FUNCPTR)t_imaPro,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0);  
    tExcId = taskSpawn("tPexc",203,0,1000,(FUNCPTR)t_imaExc,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0); 
 
} 
 

以上例子虽然定了各个任务的优先级,但是加上信号量可以 实现同步,而且防止优先级反转的出现。