FreeRTOS--计数信号量
作者：互联网
计数信号量有两种典型的用法：
1.事件计数：
每次事件发生时，中断ISR会释放（Give）信号量，信号量的计数值加1 。事件处理任务每次处理一个事件会获取（Take）一次信号量，计数值减1. 信号量的值就是已发生事件数目与已处理事件数目之间的差值。用于事件的计数的计数信号量，在被创建时其计数值被初始化为0。
2.资源管理：
信号量的计数值表示可用资源的数目，一个任务获取资源的控制权，必须先获取（Take）信号量，使信号的计数值减1。当资源总数为0，表示没有资源可用。当任务利用资源完成工作后，归还信号量，信号量的计数值加1.用于资源管理的信号量，在被创建时其计数值为可用的最大资源数。
典型的生产者与消费者问题如下图示：
这里对生产者与消费者问题，进行验证：
资源：生产线上有5个箱子（共享资源），一开始都是空的。
生产者：先判断在5个箱子（共享资源）中有木有空箱子，若有空箱子则向空箱子放入数字（依次放入1，2，…10）；若无空箱子则需要等待。
消费者：先判断在5个箱子（共享资源）中有木有已放入数字的箱子，若有则取出箱子的数字，进行累加处理，若无则需要等待。
1 #define BOX_NUM 5
2 uint32_t box[BOX_NUM];
3 uint32_t put = 0,get = 0;
4
5
6 void MX_FREERTOS_Init(void) {
7 /* USER CODE BEGIN Init */
8
9 /* USER CODE END Init */
10
11
12 /* Create the semaphores(s) */
13 /* definition and creation of lockSem */
14 osSemaphoreDef(lockSem);
15 //lockSem用于对共享资源的互斥访问
16 lockSemHandle = osSemaphoreCreate(osSemaphore(lockSem), 1);
17
18 /* definition and creation of emptySem */
19 osSemaphoreDef(emptySem);
20 //emptySem代表空箱子的资源数，初始计数值5
21 emptySemHandle = osSemaphoreCreate(osSemaphore(emptySem), 5);
22
23 /* definition and creation of fullsem */
24 //fullSem代表装有数字箱子的资源数，初始计数值0
25 fullsemHandle = xSemaphoreCreateCounting(5, 0);
26
27 /* USER CODE BEGIN RTOS_TIMERS */
28 /* start timers, add new ones, ... */
29 /* USER CODE END RTOS_TIMERS */
30
31 /* Create the thread(s) */
32 /* definition and creation of vTask1 */
33 osThreadDef(vTask1, producer_task, osPriorityNormal, 0, 256);
34 vTask1Handle = osThreadCreate(osThread(vTask1), NULL);
35
36 /* definition and creation of vTaks2 */
37 osThreadDef(vTaks2, consumer_task, osPriorityHigh, 0, 256);
38 vTaks2Handle = osThreadCreate(osThread(vTaks2), NULL);
39
40 /* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */
41 /* add threads, ... */
42 /* USER CODE END RTOS_THREADS */
43
44 /* USER CODE BEGIN RTOS_QUEUES */
45 /* add queues, ... */
46 /* USER CODE END RTOS_QUEUES */
47 }
48
49 /* producer_task function */
50 void producer_task(void const * argument)
51 {
52
53 /* USER CODE BEGIN producer_task */
54 static int Count = 0;
55 /* Infinite loop */
56 while(Count < 10)
57 {
58 //尝试获取一个空箱子
59 osSemaphoreWait(emptySemHandle,osWaitForever);
60
61 //互斥访问共享资源
62 osSemaphoreWait(lockSemHandle,osWaitForever);
63
64 //向空箱子放入数字
65 box[put % BOX_NUM] = Count + 1;
66
67 printf("the producer package box[%d] which content is : %d\n",put % BOX_NUM,box[put % BOX_NUM]);
68
69 //放入数字次数
70 put++;
71
72 //当对共享资源访问完毕，解锁。
73 osSemaphoreRelease(lockSemHandle);
74
75 //释放一个“满”信号量，代表已完成对一个box的加工
76 osSemaphoreRelease(fullsemHandle);
77
78 //循环执行次数
79 Count++;
80
81 //生产者休息一会
82 osDelay(20);
83 }
84
85 printf("producer finish!!!!!\n");
86
87 osThreadSuspend(vTask1Handle);
88 /* USER CODE END producer_task */
89 }
90
91 /* consumer_task function */
92 void consumer_task(void const * argument)
93 {
94 /* USER CODE BEGIN consumer_task */
95 static int sum = 0;
96 /* Infinite loop */
97 while(1)
98 {
99 //尝试获取一个已放入数字箱子
100 osSemaphoreWait(fullsemHandle,osWaitForever);
101
102 //互斥访问共享资源
103 osSemaphoreWait(lockSemHandle,osWaitForever);
104
105 //获取箱子里数字进行累加计算
106 sum = sum + box[get % BOX_NUM];
107
108 printf("the consumer : box[%d] get a num %d\n",get%BOX_NUM, box[get%BOX_NUM]);
109
110 //获取数字的次数
111 get++;
112
113 //当对共享资源访问完毕，解锁。
114 osSemaphoreRelease(lockSemHandle);
115
116 //释放一个空箱子资源
117 osSemaphoreRelease(emptySemHandle);
118
119 //获取10次数字后退出
120 if(get == 10)
121 {
122 break;
123 }
124
125 osDelay(120);
126 }
127
128 printf("the consumer sum is: %d\n", sum);
129 printf("the consumer exit!\n");
130
131 osThreadSuspend(vTaks2Handle);
132 /* USER CODE END consumer_task */
133 }
测试验证结果：
标签：BOX,CODE,FreeRTOS,空箱子,信号量,计数,task,USER 来源： https://www.cnblogs.com/mickey-double/p/11457667.html