有个关于UCOS中编写驱动的问题

只看该作者 · 2008-11-18 23:14

uCOS多任务环境下程序设计时, 在设计各个外设驱动时往往要进行互斥访问, 因为各个外设(SPI, I2C)相对于程序来说等于是全局资源, 多线程操作会造成一些麻烦..(除非只在一个任务中操作某一个设备,或者完全时分的方式).

最近在阅读一些代码时,发现大家都是在init一个设备时分配一个信号量Sem给该设备, 做为经典的互斥的应用为什么不是用互斥信号量Mutex呢?

只看该作者 · 2008-11-18 23:29

只看该作者 · 2008-11-19 01:01

如果不考虑优先级反转问题，sem和mutex的区别就只有一点：mutex是有owner的。

sem是谁都可以释放的，如果有一个线程想野蛮地获取到sem，它完全可以先用一个释放操作后，再获取，但这种行为几乎必定会造成严重的后果。而mutex不会有这样的问题，mutex的释放必须是当初获取它的那个线程。

如果系统中的程序都比较规范，不存在上面说的野蛮操作，那么是可以用sem来代替mutex的。

-7万 · 2008-11-19 15:10

顶John_Lee，分析得相当好。

-7万 · 2008-11-19 15:45

其实sem和mute真正得区别，mute是可以进行反转处理的，而sem不能:
   创建每一个Mutex，都需要指定一个空闲的优先级号，这个优先级号的优先级必须比所有可能使用此Mutex的任务的优先级都高！

    uC/OS-II的Mutex实现原理大致如下：
    当一个低优先级的任务A申请并得到了Mutex，于是它获得资源访问权。如果此后有一个高优先级的任务B开始运行(此时任务A已经被剥夺)，而且也要求得到Mutex，系统就会把任务A的优先级提高到Mutex所指定的优先级。由于此优先级高于任何可能使用此Mutex的任务的优先级，所以任务A会马上获得CPU控制权。一直到任务A释放Mutex，任务A才回到它原有的优先级，这时任务B就可以拥有该Mutex了。

uC/OS-II中多个任务访问独占资源时，最好使用Mutex，但是Mutex是比较消耗CPU时间和内存的。如果某高优先级的任务要使用独占资源，但是不在乎久等的情况下，就可以使用Sem，因为Sem是最高效最省内存的内核对象。

只看该作者 · 2008-11-19 20:40

顶John_Lee,长见识了
以前没考虑过这么怪的方法..先Post再Pend..呵.太不规范了.

To db10兄.

如果用Sem替代Mutex,可以节约FLASH和RAM.. 不过时间上应该是Mutex平均消耗最少.优先级一旦反转,高优先级任务等待的时间可是相当宝贵的..
: )

-7万 · 2008-11-20 00:21

ls，
如果是多个任务使用同一资源，最好用互斥信号，可以防止反转。
信号量一般用在中断程序与任务之间，作为一种消息方式使用比较多。

只看该作者 · 2008-11-20 00:45

如果你的系统支持多CPU(SMP)，那么必须使用自旋锁(spinlock)进行同步。
ecos驱动的调用级别分为ISR、DSR、Thread三个级别，各种同步函数的工作级别不同，互斥变量(mutex)和条件变量(cond)一般工作于Thread级别。

不同于ucos，ecos的驱动写法更加标准化，它为驱动程序专门抽象出了驱动专用同步函数，以cyg_drv_为前缀，与应用程序里使用的同步函数彻底分开，绝对不会用错，因为应用程序里用到的同步函数都不带cyg_drv_字样。

自旋锁函数
cyg_drv_spinlock_init()
cyg_drv_spinlock_destroy()
cyg_drv_spinlock_spin()
cyg_drv_spinlock_clear()
cyg_drv_spinlock_try()
cyg_drv_spinlock_test()
cyg_drv_spinlock_spin_intsave()
cyg_drv_spinlock_clear_intsave()

互斥变量函数
cyg_drv_mutex_init()
cyg_drv_mutex_destroy()
cyg_drv_mutex_lock()
cyg_drv_mutex_trylock()
cyg_drv_mutex_unlock()
cyg_drv_mutex_release()

条件变量函数
cyg_drv_cond_init()
cyg_drv_cond_destroy()
cyg_drv_cond_wait()
cyg_drv_cond_signal()
cyg_drv_cond_broadcast()

更多内容，详见：
《培训系列“丛书”》
www.armecos.com
-----------------------------------
More details, see:
《"Series Books" of Training》
www.armecos.com

只看该作者 · 2008-11-29 00:39

只看该作者 · 2008-12-14 21:05

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