我们可以把多任务系统当作一个团队，里面的每一个任务都相当于团队里的一个人。团队成员之间要协调工作进度（同步）、争用会议室（互斥）、沟通（通信）。多任务系统所涉及的概念，都可以在现实生活中找到例子。

各类RTOS都会涉及这些概念：任务通知（Task nofication）、队列（queue）、事件组（event group）、信号量（semaphore）、互斥量（mutex）等。

同步与互斥的概念

一句话理解同步与互斥：我等你用完厕所，我再用厕所。什么叫做同步？就是：哎哎哎，我正在用厕所，你等会。什么叫做互斥？就是：哎哎哎，我正在用厕所，你不能进来。同步与互斥经常放在一起讲，是因为它们之间的关系很大，“互斥”操作可以使用“同步”来实现。我“等”你用完厕所，我再用厕所，这不就是使用“同步”来实现“互斥”吗？

再举一个例子，在团队活动里面，同事A先写完报表，经理B才能拿去向领导汇报。经理B必须等同事A完成报表，AB之间有依赖，B必须放慢脚步，被称之为同步。在团队活动中，同事A已经使用会议室了，经理B也想使用，即使经理B是领导，他也得等着，这就叫互斥。经理B跟同事A说：你用完会议室就提醒我。这就是使用”同步“实现”互斥“得的例子。

这时候可以看代码，伪代码如下：

void 抢厕所（void）
{
    if(有人在用)    我眯一会；
    用厕所；
    喂，醒醒，有人要用厕所吗；

}

假设A、B两人早起抢厕所，A先行占用一步；B慢了一步，于是就眯一会；当A用完之后就叫醒B，B也愉快的使用厕所。在这个过程中，A，B是互斥的访问厕所，”厕所“被称之为临界资源。我们使用了“休眠-唤醒“的同步机制实现了”临界资源“的”互斥访问“。

同一时间只能有一个人使用的资源，被称之为临界资源。比如任务A、B都要使用串口来打印，串口就是临界资源。如果A、B同时使用串口，那么打印出来的信息就是A、B混杂，无法分辨。所以使用串口时，应该是这样：A用完，B再用；B用完，A再用。

各类方法的对比

能实现同步、互斥的内核方法有：任务通知（task notification）、队列（queue）、事件组（event group）、信号量（semaphore）、互斥量（mutex）。

它们都有类似的操作方法：获取/释放、阻塞/唤醒、超时。比如：

• A获取资源，用完后A释放资源

• A获取不到资源则阻塞，B释放资源并把A唤醒

• A获取不到资源则阻塞，并定个闹钟，A要么超时返回，要么在这段时间内因为B释放资源而被唤醒。

这些内核对象五花八门，记不住怎么办，这里采用对比的方法来加深它们之间的区别。

• 能否传信息？只能传递状态？

• 为众生？只为你？

• 我生产，你们消费？

• 我上锁，只能由我开锁

使用图形对比如下：

• 队列：

• 里面可以放任意数据，可以放多个数据

• 任务,ISR都可以放入数据；任务,ISR都可以从中读取数据

• 事件组

• 一个事件用1bit来表示，1表示事件发生了，0表示事件没发生

• 可以用来表示事件，事件的组合发生了，不能传递数据

• 有广播效果：事件或事件的组合发生了，等待它的多个任务都会被唤醒

• 信号量

• 核心是“计数值”

• 任务,ISR释放信号量时让计数值加1

• 任务,ISR获得信号量时，让计数值减1

• 任务通知

• 核心是任务的TCB里的数值

• 会被覆盖

• 发通知给谁？必须指定接收任务

• 只能由接收任务本身获取该通知

• 互斥量：

• 数值只有0或1

• 谁获得互斥量，就必须由谁释放同一个互斥量