Wind内核中有二进制信号量、计数信号量和互斥信号量三种类型,为了使应用程序具有可移植性,还提供了POSIX(可移植操作系统接口)信号量。在Vxorks操作系统中,信号量是实现任务同步的主要手段,也是解决任务同步问题的最佳选择。

关于互斥的实现:
    使用二进制信号量可以很方便的实现互斥,互斥是指多任务在访问临界资源时具有排他性。为使多个任务互斥访问临界资源,只需要为该资源设置一个信号量,相当于一个令牌,哪个任务拿到这个令牌即有权使用该资源。把信号量设为可用,然后将需要资源的任务的临界代码置于semTake()和SemGive()之间即可。
注明:

  1. 互斥中的信号量与任务优先级的关系:任务的调度还是按照任务优先级进行,但是在使用临界资源的时候只有一个任务获得信号量,也就是说还是按照任务优先级来获得信号量从而访问资源。只有当前使用资源的任务释放信号量SemGive(),其他任务按照优先级获得信号量。
  2. 信号量属性中的参数为:SEM_Q_PRIORITY。而且在创建信号量的时候必须把信号量置为满的SEM_FULL。即信号量可用。
  3. 注:信号量属性指定任务阻塞在信号量后的各任务排队的队列类型   (sem_q_priority   按照优先级排队   或者sem_q_fifo   按照先来先服务的顺序排队)   ,sem_delete_safe安全删除属性,允许任务优先级安全倒置sem_inversion_safe 
    基本实现互斥模型:
    SEM_ID  semMutex;
    semMutex = semBCreate(SEM_Q_PRIORITY, SEM_FULL);
    task(void)
           {
    semTake(semMutex,WAIT_FOREVER);//得到信号量,即相当于得到使用资源的令牌
    //临界区,某一个时刻只能由一个任务访问;
    semGive(semMutex);
    }

关于任务同步的实现:
    同步即任务按照一定顺序先后执行,为了实现任务A和B的同步,只需要让任务A和B共享一个信号量,并设初始值为空,即不可用,将semGive()置于任务A之后,而在任务B之前插入semTake()即可.
说明:

  1. 还是讨论和优先级的关系。由于信号量初始化为空,不可用,所以可能使得优先级反转,即高优先级任务B在等待低优先级任务A释放信号量。只有执行了信号量释放语句semGive()后任务B得到信号量才能执行。
  2. 属性参数的设置为SEM_Q_FIFO,SEM_EMPTY;

实现模式参考:
SEM_ID semSync;
semSync = semBCreate(SEM_Q_FIFO,SEM_EMPTY);
taskA(void)
{
……….
semGive(semSync);   //信号量释放,有效。
}

taskB(void)
{
semTake(semSync,WAIT_FOREVER);  //等待信号量。
……..
}

使用信号量注意事项:

  1. 用途不同,信号量属性和初始值不同;
  2. 互斥访问资源使,semTake()和semGive()必须成对出现,且先后顺序不能颠倒;
  3. 避免删除那些其他任务正在请求的信号量。

应用

1、  确保任务优先级不反转:

SEM_ID  semFs;
SEM_ID  semFss;
SEM_ID  semFex;
semFs = semBCreate (SEM_Q_FIFO , SEM_EMPTY);
semFss = semBCreate (SEM_Q_FIFO , SEM_EMPTY);
semFex = semBCreate (SEM_Q_FIFO , SEM_EMPTY);  //创建三个信号量
void t_imaGet(void)
{
    printf("a   ";
   semGive(semFs);             //释放信号量
}

void t_imaJud(void)
{
   semTake(semFs,WAIT_FOREVER);     //确保优先级不反转。
  printf("jj ";
  semGive(semFss);
}

void t_imaPro(void)
{
    semTake(semFss,WAIT_FOREVER);
    printf("rr"; 
   semGive(semFex);   
}

void t_imaExc(void)
{
     semTake(semFex,WAIT_FOREVER);
     printf("Y"; 
}

void start(void)
{
  int tGetId,tJudId,tProId,tExcId;
  tGetId = taskSpawn("tPget",200,0,1000,(FUNCPTR)t_imaGet,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0);    
  tJudId = taskSpawn("tPjud",201,0,1000,(FUNCPTR)t_imaJud,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
  tProId = taskSpawn("tPpro",202,0,1000,(FUNCPTR)t_imaPro,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
  tExcId = taskSpawn("tPexc",203,0,1000,(FUNCPTR)t_imaExc,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
}
以上例子虽然定了各个任务的优先级,但加上信号量可以实现同步,而且防止优先级反转出现。

2、  也可以实现反转。有兴趣的可以将以上优先级改一下试试看。