7.物联网操作系统互斥信号量

news2025/1/19 11:20:26

优先级翻转问题

优先级翻转功能需求

优先级翻转功能实现

一。实验：优先级翻转问题

1.优先级翻转的解释

（1）有三个任务，一个任务L优先级最低，一个任务M优先级为中间，一个任务H优先级为最高。

（2）刚开始任务L在运行，并且L占用信号量

（3）H任务突然开始运行，抢占L任务，但是由于信号量由L占有，所以进入堵塞状态，CPU继续运行L任务。

（4）M任务突然开始运行，抢占M任务，M任务不需要信号量，所以需要等运行完毕CPU才会分配给L。

（5）L不需要占用临界资源后，释放信号量。H任务由堵塞态变为就绪态，抢占L，运行H。

2.功能需求

- 新建三个任务，优先级分别为中高低

- 新建二值信号量，用于模拟优先级翻转

- 低优先级任务获取信号量后，被中优先级打断，中优先级任务执行时间较长，因为低优先级任务还未释放信号量，高优先级任务就无法获取信号量继续

实现方法：

1.低优先级

（1）获取二值信号量（2）循环释放CPU使用权（3）释放二值信号量（4）系统延时500ms

2.高优先级业务流程

（1）获取二值信号量（2）释放二值信号量（3）系统延迟500ms

API：taskYIELD

3.cubemx创建工程

（1）创建一个高优先级的任务

（2）建一个二值信号量

3.步骤：

（1）低优先级

使用二值信号量，与高优先级使用的二值信号量是同一个。与高优先级相比，多了一个释放CPU权限的函数（taskYIELD（））。

	printf("Low Task Take sem\n");
	  //二值信号量的使用
	  if(xSemaphoreTake(PrBinarySemHandle,portMAX_DELAY)==pdPASS){
		  printf("Low Task is Running\n");
	  }
	  for(i=0;i<2000000;i++){
		  //释放cpu
		  taskYIELD();
	  }
	  //二值信号量的释放
	  printf("Low Task Give Sem\n");
	  xSemaphoreGive(PrBinarySemHandle);
	  osDelay(500);

（2）中优先级

不做特殊处理，就是直接打印

（3）高优先级

与低优先级一起使用一个二值信号量

	  printf("High Task Take sem\n");
	  if(xSemaphoreTake(PrBinarySemHandle,portMAX_DELAY)==pdPASS){
		  printf("High Task is running\n");
	  }
	  xSemaphoreGive(PrBinarySemHandle);
	  printf("High Task Give Sem\n");
    osDelay(500);

结果：