《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第三章任务划分.
《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第四章任务设计.
《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第五章中断服务程序设计.
《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第六章行为同步.
《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第七章资源同步.
《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第八章数据通信.
《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第九章时间管理.
《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第十章采集任务设计.

前言

在实时操作系统的支持下，系统的整体功能是通过各个任务(包括ISR)的协同运行来实现的，这种协同关系包括运行步骤的协同，这种协同操作就是“行为同步”。

本章笔记清单

1. 二值信号量

1）使用范围：生产的产品永远“供不应求”，消费者“总是处于等待状态”。即：生产的速度比消费的速度慢。

2. 计数信号量

1）生产速度可以比消费的速度快，当然也可以慢。它的内部实现的机制是一个计数器，每生产一次，计数+1；每消费一次，计数-1。
2）场合：比如一个步进电机，转一圈需要1分钟。触发一次按键，电机就转一圈。按键相当于生产者，电机相当于消费者。电机消费的速度比按键生产的速度要慢，当然，快与慢取决于你按下的频率。此时，我一次性按10次，则计数信号量累加到10。接着，电机任务收到释放的信号，每转一圈，信号量减1，直到为0，最后挂起。这期间，电机一共花费了10分钟。
3）在ucos-ii中，“信号量”实际上就是“计数信号量”。

3. 事件标志组 (OSFlagCreate )

1）多个任务协同控制一个任务。
2）创建一个事件标志组，实际上是二值信号量组成的表。
3）举例：
在这里插入图片描述
假如，完成了功能4，功能5，功能7，功能10。接着，将它们对应的位置都置1，最后，在某个任务中判断这四个功能是否都完成了，完成了就执行下一步。

4. 消息邮箱

1）消息邮箱只能存放一条消息。消息是void类型，意味着，可以存放任意数据类型的消息。
2）使用的前提：生产速度低于消费速度，与二值信号量类似。
3）通常放入“空邮箱”（放入一个空指针（void）0）表示事件没有消息，用“非空邮箱”(放入一个非空指针(void*)1)表示事件已经发生。也就是说，”消息邮箱可以当作“二值信号量”使用。系统中需要同时使用二值信号量和消息邮箱时，可以只使用消息邮箱一种通信手段，将有关二值信号量的代码全部剪裁掉，达到简化系统的目的。

5. 消息队列

1）可存放多个消息，与计数信号量情况类似。
2）满足条件：生产速度大于消费速度。当然，消费时候需要快速处理邮箱的内容，不然邮箱会存满。
3）消息队列可当作缓冲区。

6. 两个任务之间的单向同步

1）如果控制方优先级低于被控方，控制方发出信号后，被控方立即发生任务切换(因为，释放一个信号时，产生一次调度)，瞬间的同步效果好。
2）如果控制方优先级高于被控方，控制方发出信号后，则瞬间同步效果差。被控方实时要求不高，或采用有缓冲功能的通信手段，这是可以接受的。通常采用“尾触发方式”来改善同步效果，即控制方发出信号后，立即调用延时，延时时间打与被控制方任务的处理时间。

7. 两个任务之间的双向同步

在这里插入图片描述
1）特点：它使生产者生产速度受到了消费者的反向控制，达到“产销平衡”的理想状态。
2）举例：蜂鸣器任务响一声后，向显示任务发送消息，并等待回答，显示任务得到消息后进行一次更新，再对进行蜂鸣器进行回复。最终效果为，蜂鸣器响一次，显示数字加1。

8. 两个任务以上同步一个任务

1）使用”事件标志组“

1. OSFlagPend(FLAG, 0X03,			//最低两位
					OS_FLAG_WAIT_SET_ALL	//满足的条件使，最低两位为1
					+ OS_FLAG_CONSUME,		//获取成功后，清楚标志位
					0, &err);
//一直挂起，知道FLAG的值为0x03才继续往下执行。

2.OSFlagPost(FLAG,0X01,OS_FLAG_SET,&err);
3.OSFlagPost(FLAG,0x02,OS_FLAG_SET,&err); //在其他任务将最低两位置为1，表明当前任务完成了。

9. 多任务相互同步

在这里插入图片描述
1）当三个任务都”签到“后，才能从同步点（等待点）往下执行。根据被挂起任务优先级顺序来执行。
2）假如第三个任务是最后的”签到“者，它”签到“后，立马产生调度，寻找最高优先级的任务，此时，第三个任务还没被OSFlagPend挂起。在等待中的高优先级任务执行完被挂起后，第三个任务才有机会执行OSFlagPend, 此时它无需等待就能往下执行。如果最后执行的任务是最高优先级，Post之后就直接往下执行，无需等待。
3）上述方法存在一些问题：①怎么知道最后一个”签到“是哪个任务；②在最后一个任务未清除标志组之前，更高优先级可能执行了多次。
4）针对以上问题，做出了调整：使用”签到“计数器，并且配合一个邮箱。每个任务插入这一段代码，很轻松地解决上述的问题，实现多个任务互相同步。

while(1)
{
	if(count == total-1) //total是需要同步任务的个数,判断是否到达最后一个
	{					//是达到最后一个
		count = 0;		//清除”签到“计数器
		OSMboxPostOpt(MyBox, (void*)1, OS_POST_OPT_BROADCAST);  //发送消息同步，进行消息分发，广播
	}
	else
	{					//不是最后一个
		count ++; 		//”签到“
		OSMboxPend(Mybox, 0, &err);		//等待同步消息
	}
}

5）多任务同步，保证在任务情况下，各个任务的有效执行次数都相同，而且等于运行速度最低的任务执行的执行次数。相当于木桶理论。
6）多任务同步方式具有”团队作战“特点，它可用在一个需要多任务配合进行的循环作业。如：在配料系统。
在这里插入图片描述

10.题外话

既然大众都活在假象里，那么在世界上要想取得成功，真正的逻辑是什么？

请记住下面这八个字：看清真相，制造幻象。

这就是一切商业/政治/艺术的核心要领，大众从不想要真相，它们只是渴望被理解，被认同。所以千万不要用你认为的真相强加于人，你只需要理解它们目光的狭隘，制造故事和幻想让它们沉迷，你就能大获成功了。
——转自水木然学社公众号文章《99%的人都活在假象里，只能被反复收割！》

《基于嵌入式实时操作系统的编程技术》笔记清单：第六章行为同步

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