目录

​摘要​

​1 概念​

​2 实现​

​2.1 定义一个信号量​

​2.2 释放一个信号量​

​2.3 获取信号量​

​3 参考链接​


本学笔记基于zephyr 工程版本 2.2.99,主机环境为ubuntu18.04,开发平台 nrf52840dk_nrf52840

摘要

 信号量是一个多任务系统的标配,基本上任何多任务kernel都会有信号量接口。信号多用于同步,比如ISR和线程之间的同步,由ISR释放信号量,由线程等待信号量,这样ISR和线程就能同步执行。

1 概念

 任意数量的信号量可以被定义,每个信号量通过他的地址被引用,所以只要你的内存够,那你就随便定义吧。

 信号量有两个关键的属性:


  • 一个是count,表示信号可以被获取(taken)的次数,当这个数是0,代表信号量无效。
  • 一个是limit,表示count能达到的最大值。

信号量在使用之前北徐被初始化,他的count值在初始化的时候,可以指定一个不超过limit的非负数。

信号量可以在线程或者ISR中被释放(given),释放之后,如果count值不大于limit,则count值自增。

信号量可以在线程中获取(taken),相反,获取信号量以后count值自减,但是count值不小于0。当想要获取的信号量无效时,线程可以选择等待。可以有很多个线程同时等待一个相同的无效的信号量,当信号量变得有效时,最高优先级等待时间最长的线程将获取到信号量。理论上内核允许ISR中去获取一个信号量,但是不要在信号量无效时去等待,可以尝试获取,获取不到就返回。

2 实现

2.1 定义一个信号量

 使用struct k_sem类型定义一个信号量,信号量使用之前必须用k_sem_init()进行初始化。

下面的示例,定义一个信号量,设置count为0,limit为1:

struct k_sem my_sem;

k_sem_init(&my_sem, 0, 1);

信号量也可以使用K_SEM_DEFINE在编译时初始化,代码效果和上面相同:

K_SEM_DEFINE(my_sem, 0, 1);

2.2 释放一个信号量

调用k_sem_give()释放一个信号量。

下面示例,在中断ISR中释放一个信号量:

void input_data_interrupt_handler(void *arg)
{
/* notify thread that data is available */
k_sem_give(&my_sem);

...
}

2.3 获取信号量

 调用k_sem_take()获取一个信号量。

下面的代码,表示当获取信号量无效时,等待50ms:

void consumer_thread(void)
{
...

if (k_sem_take(&my_sem, K_MSEC(50)) != 0) {
printk("Input data not available!");
} else {
/* fetch available data */
...
}
...
}

3 参考链接

https://docs.zephyrproject.org/latest/reference/kernel/synchronization/semaphores.html">​https://docs.zephyrproject.org/latest/reference/kernel/synchronization/semaphores.html​