20191010 (21) RT-Thead 线程同步

r囧r小猫 2023-06-06 07:51 3阅读 0赞

#### 目的 ####

1 理解基本的多线程交互概念

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#### 正文 ####

1 什么时候需要涉及到线程同步的概念  
当线程之间需要进行数据传递的时候，就需要考虑到线程同步的事情了，比如对同一变量进行读写。  
但每次只允许一个线程进行操作，那就需要涉及到等待，互锁等概念。

> 线程的同步方式有很多种，其核心思想都是：**在访问临界区的时候只允许一个 (或一类) 线程运行**。进入 / 退出临界区的方式有很多种：  
> 1）调用 rt\_hw\_interrupt\_disable() 进入临界区，调用 rt\_hw\_interrupt\_enable() 退出临界区；详见《中断管理》的全局中断开关内容。  
> 2）调用 rt\_enter\_critical() 进入临界区，调用 rt\_exit\_critical() 退出临界区。本章将介绍多种同步方式：信号量（semaphore）、互斥量（mutex）、和事件集（event）。

##### 信号量 #####

你可以理解为厕所，只有厕所里的人出来（释放信号量），下一个排队的才能进入（捕获信号）。这样信号量值就不断在 0-5 之前切换

struct rt_semaphore { 
        struct rt_ipc_object parent; /* 继承自 ipc_object 类 */   
        rt_uint16_t value; /* 信号量的值 */ 
    }; 
    /* rt_sem_t 是指向 semaphore 结构体的指针类型 */ typedef struct rt_semaphore* rt_sem_t;

rt\_semaphore 对象从 rt\_ipc\_object 中派生，由 IPC 容器所管理，信号量的最大值是 65535。

控制方式与之前一样

> 创建/初始化 rt\_sem\_create/init()  
> 获取 rt\_sem\_take/trytake()  
> 释放 rt\_sem\_release()  
> 删除/脱离 rt\_sem\_delete/detach()

> 特别说明：  
> 1 创建 决定信号量排队方式  
> RT\_IPC\_FLAG\_FIFO（先进先出）  
> RT\_IPC\_FLAG\_PRIO（优先级等待）

> 如果不想等待信号量，使用无等待信号量  
> rt\_sem\_trytake()
> 
> **断与线程间的互斥不能采用信号量（锁）的方式，而应采用开关中断的方式**

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##### 互斥量 #####

优势：就是唯一性，它只管谁占有这个资源  
举例：厕所里独立的坑位，只要有人占用，不管外面时谁都得老老实实等着，知道占用的人放弃使用为止。至于厕所外面的人排队，还是遵循谁牛逼谁在前

> 创建/初始化 rt\_mutex\_create/init()  
> 获取 rt\_mutex\_take()  
> 释放 rt\_mutex\_release()  
> 删除/脱离 rt\_mutex\_delete/detach()

> 特别说明：  
> 1 创建 决定信号量排队方式  
> RT\_IPC\_FLAG\_FIFO（先进先出）  
> RT\_IPC\_FLAG\_PRIO（优先级等待）
> 
> **需要切记的是互斥量不能在中断服务例程中使用**

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##### 事件集 #####

> ①P1 坐公交去某地，只有一种公交可以到达目的地，等到此公交即可出发。  
> ②P1 坐公交去某地，有 3 种公交都可以到达目的地，等到其中任意一辆即可出发。  
> ③P1 约另一人 P2 一起去某地，则 P1 必须要等到 “同伴 P2 到达公交站” 与“公交到达公交站”两个条件都满足后，才能出发。  
> 这里，可以将 P1 去某地视为线程，将 “公交到达公交站”、“同伴 P2 到达公交站” 视为事件的发生，情况①是特定事件唤醒线程；情况②是任意单个事件唤醒线程；情况③是多个事件同时发生才唤醒线程。

> 创建/初始化 rt\_event\_create/init()  
> 获取 rt\_event\_send()  
> 释放 rt\_event\_recv()  
> 删除/脱离 rt\_event\_delete/detach()

> 使用 32 位的无符号整数来标识事件集，它的每一位代表一个事件，因此一个事件集对象可同时等待接收 32 个事件