10 KiB

Raw Blame History

Day 3 IPC机制

同步是指按预定的先后次序进行运行

√
互斥量
挂起：先做其它死锁：互相等待……

临界区

only one can use the resource at a time

有人用了,别人就不能用

阻塞非阻塞

Blocking/Non-blocking 线程阻塞：资源被其它线程占用阻塞式线程：只能执行当前任务并等待其完成非阻塞式线程：执行当前任务，还可以做其它事情，完成时收到异步通知

挂起

暂时搁置

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）。

把寄存器，线程栈里面的东西保存下来

死锁

两个线程互相等待，需要对方的资源

信号量

约等于停车场剩余车位用于线程间同步、互斥

有线程释放，信号量+1；有线程获得，信号量-1
二值信号量约等于bool 初始为0，解决同步问题
计数信号量初始为期待的值（允许同时访问同一资源的任务个数）,用于解决资源计数问题
裸机根据全局变量flag 反应（不知道谁修改→错误、逻辑混乱、破坏、不能挂起一直停在这……）
用系统的api，不要flag
三种反应：一直等，等一会，不等

信号量控制块由结构体 struct rt_semaphore 表示。另外一种 C 表达方式 rt_sem_t

static rt_sem_t dynamic_sem = RT_NULL;

api

√ 创建信号量（动态）节省资源，动态分配，可能内存破坏

从对象管理器中分配一个semaphore对象，…… 当信号量不可用时的线程排队方式flag:RT_IPC_FLAG_FIFO先进先出/RT_IPC_FLAG_PRIO优先级注意区别？

rt_sem_t rt_sem_create(const char* name, rt_uint32_t value, rt_uint8_t flag);

√ 删除信号量（动态）

（适用于动态创建的信号量）删除信号量以释放系统资源。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

rt_err_t rt_sem_delete(rt_sem_t sem);

初始化信号量(静态)还在内存，不用了别人也用不了

rt_err_t rt_sem_init(rt_sem_t sem, const char* name, rt_uint32_t value, rt_uint8_t flag);

脱离信号量

从内核对象管理器中脱离 ,原来挂起在信号量上的等待线程将获得 - RT_ERROR 的返回值

rt_err_t rt_sem_detach(rt_sem_t sem);

获取信号量

time 单位tick/RT_WAITING_FOREVER

RT_EOK:成功获得信号量 -RT_ETIMEOUT:超时依然未获得信号量 -RT_ERROR:其他错误

rt_err_t rt_sem_take(rt_sem_t sem, rt_int32_t time);

无等待获取信号量

rt_err_t rt_sem_trytake(rt_sem_t sem);

释放信号量

rt_err_t rt_sem_release(rt_sem_t sem);

互斥量（互斥锁）

约等于仅有的一把钥匙保护临界资源

互斥量所用权
防止优先级反转

优先级反转

高优先级被低优先级阻塞实时：高优先级先执行运行需要资源资源有信号量临界资源有互斥量占用资源要先完成才能释放把A的优先级临时赋C

创建和删除互斥量

无论选择 RT_IPC_FLAG_PRIO 还是 RT_IPC_FLAG_FIFO，内核均按照 RT_IPC_FLAG_PRIO 处理

rt_mutex_t rt_mutex_create (const char* name, rt_uint8_t flag);
rt_err_t rt_mutex_delete (rt_mutex_t mutex);

初始化和脱离互斥量

rt_err_t rt_mutex_init (rt_mutex_t mutex, const char* name, rt_uint8_t flag);
rt_err_t rt_mutex_detach (rt_mutex_t mutex);

获取互斥量

如果互斥量已经被当前线程控制，在当前线程再一次获取，那么该互斥量的持有计数+1，当前线程不会挂起

rt_err_t rt_mutex_take (rt_mutex_t mutex, rt_int32_t time);

无等待获取互斥量

rt_err_t rt_mutex_trytake(rt_mutex_t mutex);

释放互斥量

信号量：谁都可以获取，谁都可以释放互斥量：只有拥有互斥量控制权的线程才可以释放，每释放一次，持有计数-1，当持有计数为0时，才变为可用

rt_err_t rt_mutex_release (rt_mutex_t mutex);

事件集

一堆事件在32bit中（32个事件0/1），在线程中与，或判断执行

发送：从中断/线程中
接收：线程接收，条件检查

创建事件集

rt_event_t rt_event_create(const char* name, rt_uint8_t flag);

删除事件集

删除前唤醒所有挂起在该事件集上的线程，返回-RT_ERROR create用这个

rt_err_t rt_event_delete(rt_event_t event);

初始化事件集

静态事件集对象的内存一般放于读写数据段或未初始化数据段中

rt_err_t rt_event_init(rt_event_t event, const char* name, rt_uint8_t flag);

脱离事件集

create 不能用

rt_err_t rt_event_detach(rt_event_t event);

发送事件集

set 即我们要发送的（1<<n） rt_err_t rt_event_send(rt_event_t event, rt_uint32_t set);

接收事件集

set :当前目标需要的事件 option ： RT_EVENT_FLAG_OR RT_EVENT_FLAG_AND recved : 接收到刚发送的事件

rt_err_t rt_event_recv(rt_event_t event,
                           rt_uint32_t set,
                           rt_uint8_t option,
                           rt_int32_t timeout,
                           rt_uint32_t* recved);

（消息）邮箱

也叫交换信息 4个字节（32位）恰好可以传递指针

创建邮箱

这块内存的大小等于邮件大小（4 字节）与邮箱容量(size)的乘积

rt_mailbox_t rt_mb_create(const char* name, rt_uint32_t size, rt_uint8_t flag);

删除邮箱

rt_err_t rt_mb_delete(rt_mailbox_t mb);

初始化邮箱

  rt_err_t rt_mb_init(rt_mailbox_t mb,
                    const char* name,
                    void* msgpool,
                    rt_size_t size,
                    rt_uint8_t flag)

发送邮件

rt_err_t rt_mb_send (rt_mailbox_t mb, rt_uint32_t value);

等待方式发送

邮箱满了可以等待一段时间，不能在中断中使用

接收邮件

地址存到val ue

rt_err_t rt_mb_recv (rt_mailbox_t mb, rt_uint32_t* value, rt_int32_t timeout);

...

消息队列

异步通信

超时机制即timeout FIFO ：线程先得到先进入消息队列的消息 RT_IPC_FLAG_FIFO 或 RT_IPC_FLAG_PRIO ：哪个线程先

创建消息队列

区别：rt_size_t msg_size, rt_size_t max_msgs,

rt_mq_t rt_mq_create(const char* name,
                     rt_size_t msg_size,
                     rt_size_t max_msgs,
                     rt_uint8_t flag);

发送

中断里面不可以用rt_mq_send_wait

rt_err_t rt_mq_send (rt_mq_t mq, void* buffer, rt_size_t size);

IPC示例示例代码在这里一个好用的串口工具类似mobaxterm

配置完任何软件包都要在env中

pkgs --update

按键灭灯实践

灭了怎么点都不亮

因为按键按灭就没再点亮在key线程循环开始每次点亮？

灯轻微闪烁，几乎看不出

不能及时获取？用无等待获取信号量？

还是一样……

因为采用了延时防止误触，判断是否按下按键花了一点时间 ~~只要知道按键没有按下就亮灯就行~~ 在下次判断按键没按下之后再亮灯

居然在按键的线程在控制led

改为没摁才释放信号量，led线程获取到后设为亮灯并在获取信号量前将led设为灭灯

#include <board.h>
#include <rtthread.h>
#include <drv_gpio.h>
#ifndef RT_USING_NANO
#include <rtdevice.h>
#endif /* RT_USING_NANO */

#define GPIO_LED_B    GET_PIN(F, 11)
#define GPIO_LED_R    GET_PIN(F, 12)

#define THREAD_PRIORITY         25
#define THREAD_STACK_SIZE       1024
#define THREAD_TIMESLICE        5

#define PIN_KEY0  GET_PIN(C,0)

static rt_thread_t tid1 = RT_NULL;
static rt_thread_t tid2 = RT_NULL;

static void key_name_entry(void *parameter);
static void led_name_entry(void *parameter);
static rt_sem_t dynamic_sem = RT_NULL;

int main(void)
{
    rt_pin_mode(GPIO_LED_R, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(PIN_KEY0, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);

    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");
    }

    tid1 = rt_thread_create("key_thread",
                            key_name_entry, RT_NULL,
                            THREAD_STACK_SIZE,
                            THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);
    if (tid1 != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(tid1);
    }

    tid2 = rt_thread_create("led_thread",
                            led_name_entry, RT_NULL,
                            THREAD_STACK_SIZE,
                            THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);
    if (tid2 != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(tid2);
    }

    // while (1)
    // {
    //     rt_pin_write(GPIO_LED_R, PIN_HIGH);
    //     rt_thread_mdelay(500);
    //     rt_pin_write(GPIO_LED_R, PIN_LOW);
    //     rt_thread_mdelay(500);
    // }
}
static void key_name_entry(void *parameter)
{
    rt_uint32_t count=0;
    while (1)
    {
        if(rt_pin_read(PIN_KEY0) == PIN_LOW)
        {
            rt_thread_mdelay(100);
            if(rt_pin_read(PIN_KEY0) == PIN_LOW)
            {
                rt_kprintf("key0 is pressed (%d) ", count++);
                    // rt_sem_release(dynamic_sem);
            }
            else
            {
                rt_sem_release(dynamic_sem);
            }
        }
        else
        {
            rt_sem_release(dynamic_sem);
        }
        rt_thread_mdelay(10);
    }
    
}

static void led_name_entry(void *parameter)
{
    rt_uint32_t count=0;
    rt_uint32_t result=0;
    while (1)
    {
        rt_pin_write(GPIO_LED_R, PIN_HIGH);
        result = rt_sem_take(dynamic_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        if (result == RT_EOK)
        {            
            // rt_kprintf("LED LOW\n");
            rt_pin_write(GPIO_LED_R, PIN_LOW);
        }
        
        rt_thread_mdelay(10);
    }
}

10 KiB Raw Blame History Unescape Escape