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  • vxworks 信号量

    2015-12-29 17:00:03
    VxWorks中,信号量是实现任务同步的主要手段,也是解决任务同步的最佳选择。 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。为了使多个任务互斥访问临界...
    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,为了是运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VxWorks中,信号量是实现任务同步的主要手段,也是解决任务同步的最佳选择。
    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。为了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,那个任务拿到令牌即有权使用该资源。把信号量设置为可用,然后把需要的资源 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获得信号量从而访问资源。只是当前使用资源的任务释放信号量semGive(),其它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SEM_FULL。即信号量可用。
    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的顺序先后执行,为了实现任务A和B同步,只需要让任务A和B共享一个信号量,并设置初始值为空,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;
    实现模型参考
      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、互斥访问资源时,semTake()和semGive()必须成对出现,且先后顺序不能颠倒。
    3、避免删除那些其它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);
        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,但是加上信号量可以 实现同步,而且防止优先级反转的出现。 
    vxworks一个任务和信号量的测试程序
    这个程序有利于自己对信号量的理解
    #include "semLib.h"  
    #include "taskLib.h"
    #include "osdrv.H"
    /*测试适配的任务和信号量的函数*/
    void taskSub1();
    void taskSub2();
    XHANDLE semm;
    void taskMain() /*主任务:在shell下输入sp taskMain*/
    {
        XHANDLE subId1,subId2;
        semm="SimOs"_CreateSemaphore(1, "no name");/*生成信号量*/
        printf("semm OK\n");
        subId1=SimOs_CreatThread(taskSub1, 0, 0, XTASK_PRIORITY_ABOVE_NORMAL,XW_DEFAULT, 2000, 0, "taskSub");/*生成子任务,优先级比主任务的100要高*/
        printf("taskSub1 spawned\n");
        subId2=SimOs_CreatThread(taskSub2, 0, 0, XTASK_PRIORITY_ABOVE_NORMAL,XW_DEFAULT, 2000, 0, "taskSub");/*生成子任务,优先级比主任务的100要高*/
        printf("taskSub2 spawned\n");
        taskSuspend(0); 
        if(taskDelete(subId1)!=OK)
          printf("delete taskSub error:%d\n",errno);
        else
          printf("taskSub deleteed.OK\n"); 
        if(taskDelete(subId2)!=OK)
          printf("delete taskSub error:%d\n",errno);
        else
          printf("taskSub deleteed.OK\n");        
           
    }
    void taskSub1()
    {
         SimOs_ObtainSemaphore(semm, XW_INFINITE);/*获取信号量*/
         taskSuspend(0);
         printf("taskSub:resumed and release mutex1a\n");
         SimOs_ReleaseSemaphore(semm);/*释放信号量*/
         printf("taskSub:resumed and release mutex1b\n");
     
    }
    void taskSub2()
    {    printf("come into the taskSub2\n");
         SimOs_ObtainSemaphore(semm, XW_INFINITE);/*获取信号量*/
         printf("taskSub:resumed and release mutex2a\n");
         SimOs_ReleaseSemaphore(semm);/*释放信号量*/

         printf("taskSub:resumed and release mutex2b\n");

    }

     

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  • VxWorks信号量小结

    千次阅读 2018-04-04 17:22:44
    信号量VxWorks中任务间通信的一种基本手段...首先,信号量使用必须包括semLib.h这个头文件。下面分类进行简单说明:1.二进制信号量 创建二进制信号量的函数:SEM_ID semBCreate( int options , SEM_B_STATE i...
         信号量是VxWorks中任务间通信的一种基本手段。VxWorks提供了三种信号量:二进制信号量、互斥信号量和计数信号量。下面针对实验中的程序编写和调试,讲一讲我对信号量的理解。
    首先,信号量的使用必须包括semLib.h这个头文件。下面分类进行简单说明:
    1.二进制信号量
       创建二进制信号量的函数:
    SEM_ID semBCreate( int options , SEM_B_STATE initalState)
       该函数执行后,返回一个二进制信号量的ID。
       函数参数说明:
       options可以为SEM_Q_PRIORITY(值为0x1)和SEM_Q_FIFO(值为0x0)。这个选项是设定使用信号量的任务对信号量的抢占方式,当信号量可用时若有多个任务在等待,前者设定优先级高的任务先抢占,后者则设定处在等待队列前面的任务先抢占。
        initalState可以为SEM_FULL(值为1)和SEM_EMPTY(值为0)。前者初始化信号量为满(可用),后者初始化信号量为空(不可用)。
    我对二进制信号量的使用的一些理解:
    a.二进制信号信号量一般用在对那些独占性资源的分配中,take和give在同一个任务当中。比如有两个任务都需要用到打印机资源,则需要看信号量的option情况,如下定义A、B两个任务,都需要使用同一个打印机:  
    TaskA  
    {
            Take 信号量 
            打印
            Give信号量
        }  
    TaskB  
    {  
            Take信号量 
            打印  
            Give信号量
    }  


    b.二进制信号量用在同步的时候,一般take和give在不同的任务当中。如下面的A、B两个任务,对打印这个动作进行同步,防止没有纸而打印的情况:
    TaskA  
    {
            准备打印纸 
            Give信号量
        }  
    TaskB  
    {   
            Take信号量 
            开始打印  
    }
    2.互斥信号量
    互斥信号量的创建函数:
    SEM_ID semMCreate(int optipns)
    该函数执行后,返回一个互斥信号量的ID。
    options参数说明:
    SEM_Q_PRIORITY(值为0x1):需要获取该信号量的任务基于优先级顺序排列。
    SEM_Q_FIFO(值为0x0):需要获取该信号量的任务基于等待任务队列的先进先出顺序排列。
    SEM_DELETE_SAFE(值为0x4):保护任务防止意外删除,当执行semTake操作时默认为taskSafe,当执行semGive的时候默认为taskUnsafe。
    SEM_INVERSION_SAFE(值为0x8):保护系统,防止出现优先级倒置现象。
    SEM_EVENTSEND_ERR_NOTIFY(值为0x10):任务发送事件失败时,会发送错误信号。
    一般来说,互斥信号量主要用于保护临界资源, take和give成对出现。比如下面的A、B两个任务都要对数据库中的同一项进行操作,用来避免数据库在被操作时被其它任务所改写:  
    TaskA  
    {         
           Take信号量  
           写数据库  
           Give信号量
    }  
    TaskB  

           Take信号量  
           写数据库   
           Give信号量  
     }
       可以看出,互斥信号量和二进制信号量都能实现任务互斥访问临界资源的问题,但是这两者还是有一些不同的。下面谈谈互斥信号量与二进制信号量相比的优点:互斥信号量可以解决在互斥操作用二进制信号量时所引起的问题。这些问题包括资源拥有者的删除保护,以及由资源竞争引起的优先级逆转。先说资源的删除保护。互斥引起的一个问题会涉及到任务删除,即在由信号量保护的临界区中,需要防止执行任务被意外地删除。删除一个在临界区执行的任务是灾难性的,资源会被破坏,保护资源的信号量会变为不可获得,从而该资源不可被访问。通常删除保护是与互斥操作共同提供的。由于这个原因,互斥信号量通常提供选项来隐含地提供前面提到的任务删除保护的机制(即SEM_DELETE_SAFE这个参数选项)。
       再说说优先级逆转。优先级逆转发生在一个高优先级的任务被强制等待一段不确定的时间以便一个较低优先级的任务完成执行。考虑下面的假设:T1,T2和T3分别是高、中、低优先级的任务。T3通过拥有信号量而获得相关的资源。当T1抢占T3,为竞争使用该资源而请求相同的信号量的时候,它被阻塞。如果我们假设T1仅被阻塞到T3使用完该资源为止,情况并不是很糟。毕竟资源是不可被抢占的。然而,低优先级的任务并不能避免被中优先级的任务抢占,一个抢占的任务如T2将阻止T3完成对资源的操作。这种情况可能会持续阻塞T1等待一段不可确定的时间。这种情况就叫做优先级逆转,因为尽管系统是基于优先级的调度,但却使一个高优先级的任务等待一个低优先级的任务完成执行。
       最后谈谈优先级继承。互斥信号量有一个选项允许实现优先级继承的算法(即SEM_INVERSION_SAFE这个参数选项)。优先级继承通过在T1被阻塞期间提升T3的优先级到T1解决了优先级逆转引起的问题。这防止了T3,间接地防止T1,被T2抢占。通俗地说,优先级继承协议使一个拥有资源的任务以等待该资源的任务中优先级最高的任务的优先级执行。当执行完成,任务释放该资源并返回到它正常的或标准的优先级。因此,继承优先级的任务避免了被任何中间优先级的任务抢占。
    3.计数信号量
    计数信号量的创建函数:
    SEM_ID semCCreate(int options, int initialCount)
    该函数执行后,返回一个计数信号量的ID。
    options参数说明:
    SEM_Q_PRIORITY(值为0x1):需要获取该信号量的任务基于优先级顺序排列。
    SEM_Q_FIFO(值为0x0):需要获取该信号量的任务基于等待任务队列的先进先出顺序排列。
    SEM_EVENTSEND_ERR_NOTIFY(值为0x10):该参数可激活由于semGive失败而返回ERROR值。
    initialCount参数为初始化计数信号量的值。由此可见,计数信号量的值是上不封顶的,只要能不断的semGive,信号量就可以增加。因此在使用计数信号量的时候必须注意信号量的值的边界问题,就是要根据实际资源的大小来确定。
        计数信号量是任务同步和互斥的另一种实现方式,其用法和二进制信号量类似,只是它可以保持信号量被释放的次数,主要用于保护一个资源的多个例程。
     
    总结:信号量的使用是操作系统中一个非常重要的工具,几乎所有的操作系统都支持信号量的操作。信号量在资源的分配以及防止死锁方面具有不可替代的作用。
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  • Vxworks信号量分析

    2009-03-07 22:18:00
    Vxworks信号量分析 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,...

     

    Vxworks信号量分析

     

    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()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。


    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AB的同步,只需要让任务AB共享一个信号量,并设初始值为空,即不可用,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_FIFOSEM_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()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。

     

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  • VxWorks信号量分析

    2009-06-26 17:08:00
    VxWorks中,信号量是实现任务同步的主要手段,也是解决任务同步的最佳选择。 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。为了使多个任务互斥访问临界...

    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,为了是运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VxWorks中,信号量是实现任务同步的主要手段,也是解决任务同步的最佳选择。

    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。为了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,那个任务拿到令牌即有权使用该资源。把信号量设置为可用,然后把需要的资源 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获得信号量从而访问资源。只是当前使用资源的任务释放信号量semGive(),其它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SEM_FULL。即信号量可用。

    基本实现互斥模型:

    阅读原文

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/b2tang/archive/2009/06/26/1511817.html

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    2017-11-03 17:04:16
    12 VXworks操作系统中信号量用于多任务同步与互斥的讨论 62 12.1 二进制信号量实现互斥和同步 64 12.1.1 互斥的实现: 64 12.1.2 同步的实现: 65 12.2 互斥信号量 67 13 Tornado的文件目说明录 68 14 Shell 内置命令...
  •  中断程序的实现上使用了上、下两半部机制,上半部是中断处理函数,下半部是中断处理任务,上、下两半部使用信号量进行同步,其中功能性的操作主要安排在中断处理任务中。其程序框架如图5所示。在中断任务中实现对...
  • vxWorks shell中常见的调试方法,包括断点使用、任务相关的调试命令、符号查找、反汇编、内存查看和写入、信号量相关的调试命令等等。
  • Vxworks消息队列例解

    千次阅读 2012-02-19 10:16:53
    Vxworks消息队列例解 Vxworks下的任务间通信方法有内存共享,信号量,消息队列和管道等几种方式。关于信号量有一篇敝作发在中国单片机世界论坛上。...1、信号量使用方便,可以解决很多任务间的协调
  • pthread mutex是glibc实现,在linux下实现互斥的信号量,可用于进程内或者进程间。 下面是使用上碰到的两个问题。 问题一、超时时间基准 pthread mutex超时采用的是系统时间(如windows右下角的时间),这个...
  • VxWorks任务间通信

    2017-11-27 13:39:00
    1.共享内存 双向链表 环形缓冲 2.互斥 中断锁:作用域仅限于中断内部。 优先级锁:共享内存中,低优先级的任务不允许被打断,优先级锁就被使用。弊端:会完全禁止任务的调度...SEM_DELETE_SAFE模式避免拥有信号量...
  • Vxworks消息队列小结(转)

    千次阅读 2011-10-23 22:05:14
    Vxworks下的任务间通信方法有内存共享,信号量,消息队列和管道等几种方式。关于信号量有一篇敝作发在中国单片机世界论坛上...1、信号量使用方便,可以解决很多任务间的协调问题,但是信号量所传递的信息有限,而内存共
  • 介绍了CompactPCI总线、接口技术、配置空间的内容和操作方法。详细说明在VxWorks实时操作系统下配置CompactPCI总线设备的方法。...在中断服务程序中使用信号量实现任务间的同步,保证了系统实时数据采集的可靠性。
  • VxWorks消息队列分析及应用

    千次阅读 2012-02-19 10:59:20
    摘要:  祥细介绍了VxWorks内核中消息队列的工作原理,对消息队列...另外两种是信号量和共享内存。这些IPC机制使用共同的授权方法。只有通过系统调用将标志符传递给内核之后,进程才能存取这些资源。这种系统IPC对象
  • VxWorks实验指导书

    2011-11-26 09:24:39
    从Tornado2.2的使用讲到交叉编译环境的构建,从BSP的定制讲到VxWorks系统API的使用,手把手教你学会VxWorks编程。 目录如下: 第一章 Wind River ........................................................... 4 ...

空空如也

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vxworks信号量使用