RTX笔记7 - 互斥信号量Mutex

　　互斥锁(Mutex)可用于同步资源访问。

　　互斥(通常称为Mutex)用于各种操作系统的资源管理。微控制器设备中的许多资源可以被重复使用，但一次只能被一个线程使用(例如通信通道、内存和文件)。互斥锁用于保护对共享资源的访问。创建一个互斥锁，然后在线程之间传递(它们可以获取和释放互斥锁)。

 

 

 　　互斥锁是信号量的特殊版本。像信号量一样，互斥锁也是一个令牌容器，但是有一个令牌，代表一个资源。因此，互斥锁令牌是二值的且有边界的。

　　互斥锁的优点是它引入了线程所有权。当一个线程获得一个互斥锁并成为它的所有者时，后续从该线程获取互斥锁时将立即成功，没有任何延迟(如果指定了osMutexRecursive属性)。因此，互斥锁的获取/释放可以嵌套。

 

 

　　 Note：互斥锁相关函数不能被中断程序调用。

　　互斥锁属性：

osMutexAttr_t Data Fields
const char *	name	name of the mutex Pointer to a constant string with a human readable name (displayed during debugging) of the mutex object. Default: NULL no name specified.
uint32_t	attr_bits	attribute bits The following bit masks can be used to set options: osMutexRecursive : a thread can consume the mutex multiple times without locking itself. osMutexPrioInherit : the owner thread inherits the priority of a (higher priority) waiting thread. osMutexRobust : the mutex is automatically released when owner thread is terminated. Use logical 'OR' operation to select multiple options, for example: osMutexRecursive | osMutexPrioInherit; Default: 0 which specifies: non recursive mutex: a thread cannot consume the mutex multiple times. non priority raising: the priority of an owning thread is not changed. mutex is not automatically release: the mutex object must be always is automatically released when owner thread is terminated.
void *	cb_mem	memory for control block Pointer to a memory for the mutex control block object. Refer to Static Object Memory for more information. Default: NULL to use Automatic Dynamic Allocation for the mutex control block.
uint32_t	cb_size	size of provided memory for control block The size (in bytes) of memory block passed with cb_mem. For RTX, the minimum value is defined with osRtxMutexCbSize (higher values are permitted). Default: 0 as the default is no memory provided with cb_mem.

　　osMutexRecursive：互斥锁嵌套属性，同一个线程可以在不锁定自身的情况下多次使用互斥锁。每当拥有互斥锁的线程获得互斥锁时，锁计数就会增加。互斥锁也必须被释放多次，直到锁定计数为零。当互斥量达到0时，互斥量实际上会被释放，其他线程可以获取互斥量。

　　osMutexPrioInherit：优先级继承属性，使用优先级继承属性的互斥锁将 ”等待线程“ 的优先级转移给当前互斥锁的所有者(如果所有者的线程优先级较低)。这确保了低优先级线程不会阻塞高优先级线程。否则，低优先级线程可能持有互斥锁，但由于另一个中优先级线程而没有获得执行时间。如果没有优先级继承，等待互斥锁的高优先级线程将被中优先级线程阻塞，称为优先级反转。

　　osMutexRobust：互斥锁健壮属性，如果拥有的线程被终止(通过osThreadExit或osThreadTerminate)，健壮的互斥锁将被自动释放。非健壮互斥锁不会被释放，用户必须手动确保释放互斥锁。

 

　　osMutexId_t osMutexNew (const osMutexAttr_t *attr)：

　　　　创建一个互斥锁，attr是互斥锁的属性，返回执行互斥锁ID或者NULL。

　　osStatus_t osMutexAcquire (osMutexId_t mutex_id, uint32_t timeout)：

　　　　申请互斥锁。timeout是等待互斥锁的节拍数，0代表立即返回，不阻塞；osWaitForever代表一直等待，直到互斥锁可用。

　　　　返回值：

　　　　　　osOK：获取互斥锁成功。

　　　　　　osErrorTimeout：等待超时失败。

　　　　　　osErrorResource：当没有指定超时时间时，获得互斥锁失败。

　　　　　　osErrorParameter：mutex_id参数错误。

　　　　　　osErrorISR：中断调用错误。

　　osStatus_t osMutexRelease (osMutexId_t mutex_id)：

　　　　释放互斥锁。

　　　　返回值：

　　　　　　osOK：释放互斥锁成功。

　　　　　　osErrorResource：互斥锁不能被释放。当前进程没有获取互斥锁或者不是互斥锁的拥有者。

　　　　　　osErrorParameter：mutex_id参数错误。

　　　　　　osErrorISR：中断调用错误。

osMutexId_t mutex;
const osMutexAttr_t mutex_attr = {
    .name = "_ledThread mutex",
    .attr_bits = osMutexRecursive | osMutexPrioInherit,
    .cb_mem = NULL,
    .cb_size = 0,
};

static void _ledThread(void *argument);

void
test_mutex(void)
{
    osThreadId_t thread;
    
    mutex = osMutexNew(&mutex_attr);
    
    osThreadNew(_ledThread, (void *)1, NULL);
    osThreadNew(_ledThread, (void *)2, NULL);
}

static void
_ledThread(void *argument)
{
    osStatus_t status;
    uint32_t id = (uint32_t)argument;
    uint32_t delay;
    
    if(1 == id) {
        delay = 500;
    } else {
        delay = 1000;
    }
        
    for(;;) {
        status = osMutexAcquire(mutex, osWaitForever);
        if(osOK == status) {
            menuShow(&seg_led, delay, 0);
            osDelay(delay);
            osMutexRelease(mutex);
        }
    }
}