有深入理解RTOS原理,或阅读过RTOS源码的同学应该知道:RTOS实现任务间通信通常是由一系列指针进行操作实现的。
信号量,本质是传递一个“事件”。比如:任务A完成发送数据,通过信号量通知任务B。
OSSemPost(EventSem_SendOK);
我们主要想传递“完成发送数据”这个“事件”,进一步分析,其实就是一个“标志”或“变量”。
队列和信号量原理类似有点类似,只是这里是“变量”。比如:串口接收完成一帧数据,通过队列发送给任务B.
OSQPost(UARTRcvQueue, RcvBuf);
相比信号量,队列传递的数据量更大,队列传递的有效数据一般是“数组”。
还有邮箱,与队列类似,可以理解为“二维数组”。
写到这里,你会发现,不管信号量,还是队列,底层本质也是传递“变量”“数组”。
那么问题来了:RTOS任务间通信为什么不用全局变量?
这个问题比较常见,也看到在我的技术交流群有讨论,所以就简单来分享一下看法。
全局变量有什么问题?
信号量、队列通信原理
INT8U OSSemPost (OS_EVENT *pevent)
{
OS_CPU_SR cpu_sr = 0u;
if (pevent == (OS_EVENT *)0) { /* Validate 'pevent' */
return (OS_ERR_PEVENT_NULL);
}
if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_SEM) { /* Validate event block type */
return (OS_ERR_EVENT_TYPE);
}
OS_ENTER_CRITICAL();
if (pevent->OSEventGrp != 0u) { /* See if any task waiting for semaphore */
/* Ready HPT waiting on event */
(void)OS_EventTaskRdy(pevent, (void *)0, OS_STAT_SEM, OS_STAT_PEND_OK);
OS_EXIT_CRITICAL();
OS_Sched(); /* Find HPT ready to run */
return (OS_ERR_NONE);
}
if (pevent->OSEventCnt < 65535u) { /* Make sure semaphore will not overflow */
pevent->OSEventCnt++; /* Increment semaphore count to register event */
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_ERR_NONE);
}
OS_EXIT_CRITICAL(); /* Semaphore value has reached its maximum */
return (OS_ERR_SEM_OVF);
}
我们需要传递的有效信息虽然只有一个变量,但它会做“临界区”管理,以及预判一些错误的情况等。
最后,RTOS源码也可以算是一个优秀的项目,特别是目前普及率比较高、装机量比较多的RTOS,比如µC/OS、FreeRTOS、RT-Thread、ThreadX等。
最最后,有时间的小伙伴可以阅读一下RTOS源码,RTOS内核我推荐µC/OS,阅读源码能让你掌握一些软件架构的知识,也能让你明白一些开发过程种常见的问题。
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