freeRTOS使用方法 freertos从入门到精通( 二 ) _生活百科

计数信号量与二值信号量的不同在于，二值信号量只能被一个地方申请使用，只有在这个申请使用的地方了释放了才能被其他处申请使用。而计数信号量是可以创建一定数量的信号量的，多个地方可以同时申请使用，直到达到最大的计数信号量的阈值。
计数信号量相关的API函数：
（1）创建计数信号量
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateCounting( UBaseType_t uxMaxCount, /* 支持的最大计数值 */ UBaseType_t uxInitialCount); /* 初始计数值 */参数说明：
uxMaxCount：设置此计数信号量支持的最大计数值。uxInitialCount：设置计数信号量的初始值。（为0则不起作用）返回值：如果创建成功会返回消息队列的句柄，创建失败会返回 NULL 。
（2）获取信号量
1）在任务代码中获取信号量
xSemaphoreTake( SemaphoreHandle_t xSemaphore, /* 信号量句柄 */ TickType_t xTicksToWait ); /* 等待信号量可用的最大等待时间 */说明：函数 xSemaphoreTake 用于在任务代码中获取信号量。
xSemaphore：是信号量句柄。xTicksToWait：是没有信号量可用时，等待信号量可用的最大等待时间，单位系统时钟节拍。返回值：如果信号量获取成功会返回 pdTRUE ，否则返回 pdFALSE 。2）在中断中获取信号量
xSemaphoreTakeFromISR( xSemaphore, pxHigherPriorityTaskWoken )函数描述：函数 xSemaphoreTakeFromISR 用于在中断中获取信号量。
xSemaphore：是要获取的信号量的句柄。这是创建信号量时返回的句柄。pxHigherPriorityTaskWoken：是如果采用信号量导致任务取消阻止，并且未阻止的任务的优先级高于当前运行的任务，则xSemaphoreTakeFromISR（）会将pxHigherPriorityTaskWoken设置为pdTRUE 。如果xSemaphoreTakeFromISR（）将此值设置为pdTRUE ，则应在退出中断之前请求上下文切换。返回值：如果创建成功会获取信号量返回 pdTRUE ，否则返回 pdFALSE 。
（3）释放信号量
1）在任务代码中释放信号量
xSemaphoreGive( SemaphoreHandle_t xSemaphore ); /* 信号量句柄 */函数 xSemaphoreGive 用于在任务代码中释放信号量。
【freeRTOS使用方法 freertos从入门到精通】xSemaphore：是信号量句柄。返回值：如果信号量释放成功返回 pdTRUE ，否则返回 pdFALSE ，因为计数信号量的实现是基于消息队列，返回失败的主要原因是消息队列已经满了。2）在中断中释放信号量
xSemaphoreGiveFromISR( SemaphoreHandle_t xSemaphore, /* 信号量句柄 */ signed BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken /* 高优先级任务是否被唤醒的状态保存 */ )xSemaphore：是信号量句柄。pxHigherPriorityTaskWoken：用于保存是否有高优先级任务准备就绪。如果函数执行完毕后，此参数的数值是pdTRUE ，说明有高优先级任务要执行，否则没有。返回值：如果信号量释放成功返回 pdTRUE ，否则返回 errQUEUE_FULL 。
3、优先级反转 & 互斥信号量在实时操作系统中，优先级反转的问题是不容忽视的，程序设计的过程中，也是要充分考虑这个问题的。
那优先级反转到底是什么呢？
优先反转是指：
假如一个系统中有高（H）、中（M）、低（L）三个优先级的任务，并有一个二值信号量。在某一个时刻二值信号量被低（L）优先级的任务使用了，并在运行过程中，高优先级任务（H）抢占了低优先级（L）的CPU使用权，但是也想要获取二值信号量被低优先（L）的任务占有着，高优先级任务（H）由此被挂起等待了，中优先级任务（M）因为不需要二值信号量，会抢占低优先级（L）任务的执行而得到运行，而高优先级任务（H）依然只能等到低优先级任务（L）释放二值信号量才能得到执行。
由此造成了高优先级任务得不到及时的执行，而低优先级任务却能比高优先级任务更多的得到执行。这就是优先级反转。
优先级互斥的示意图如下：

文章插图

文章插图

解决优先级反转的问题最好的办法是使用互斥信号量。

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