声明：本专栏参考韦东山，野火，正点原子以及其他博主的FreeRTOS教程，如若侵权请告知，马上删帖致歉，个人总结，如有不对，欢迎指正。
互斥量理论
实验一：互斥信号量基本使用
互斥信号量本使用与二进制信号量无太大差别，二进制信号量需要先释放，互斥信号量不用，直接调用函数即可
调用函数创建互斥信号量
打开宏开关
创建任务
该实验任务创建与前一节二进制信号量的任务创建一样
实验仿真
任务交替执行
实验二：优先级反转实验
实验描述
创建三个任务，分别为Flag1_Task，Flag2_Task，Flag3_Task ，优先级分别为1，2，3
按照时序来看看任务怎么执行，首先是任务3先执行，flag3标志置1后阻塞10个tick,接着执行任务2,任务2的flag2标志置1后阻塞30个tick，接着执行任务一，任务一的flag1标志置1后获得锁，10个tick后任务三执行，flag3标志置1后也获得锁，但是此时锁没有被释放，这时候任务三就一直处于阻塞的状态，这时候任务二的阻塞时间还没有到，任务1继续执行，到40个tick后任务二执行，这时候任务2进入循环且一直没有放弃cpu资源，
实验仿真
实验三：优先级继承
对于上述实验二的情况，为了解决这一问题，提出了优先级继承的方法，大概是在实验二的条件下，任务三的优先级会被任务一继承，这时候任务1的优先级就是3，就可以抢占任务2
在上一个实验的基础上，只把二进制信号量改为互斥量看看会发生什么
实验仿真
实验四：互斥量的缺陷（可由别人释放锁）
互斥量的本意是，谁持有，就由谁来释放，但是在freeRTOS这里并没有实现，递归锁实现了这一意思，谁持有，就由谁来释放，先来看看这一实验
实验概述
创建三个任务，任务1与任务2共用串口资源，互斥执行，任务三来释放这个锁，在其中捣蛋
实验仿真
任务在运行一段时间之后，由于任务三把锁释放掉了，导致错误产生
实验五：递归锁
打开宏开关
主函数创建递归信号量
创建任务
/* 创建Flag1_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Flag1_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Flag1_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )"Task 1 is running", /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Task1_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建Flag1_Task任务成功!\r\n");
/* 创建Flag2_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Flag2_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Flag2_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )"Task 2 is running", /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Task2_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建Flag2_Task任务成功!\r\n");
/* 创建Flag3_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Flag3_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Flag3_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )"Task 3 is running", /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Task3_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建Flag3_Task任务成功!\r\n");
以下代码可以看出，使用递归锁可以有效保护资源，不会被别的任务开锁
/*优先级1*/
static void Flag1_Task(void * param)
{
int i;
while (1)
{
xSemaphoreTakeRecursive(xSemUART, portMAX_DELAY);
printf("%s\r\n", (char *)param);
for (i = 0; i < 10; i++)
{
xSemaphoreTakeRecursive(xSemUART, portMAX_DELAY);
printf("%s in loop %d\r\n", (char *)param, i);
xSemaphoreGiveRecursive(xSemUART);
}
xSemaphoreGiveRecursive(xSemUART);
vTaskDelay(1);
}
}
/*优先级1*/
static void Flag2_Task(void * param)
{
int i;
while (1)
{
xSemaphoreTakeRecursive(xSemUART, portMAX_DELAY);
printf("%s\r\n", (char *)param);
for (i = 0; i < 10; i++)
{
xSemaphoreTakeRecursive(xSemUART, portMAX_DELAY);
printf("%s in loop %d\r\n", (char *)param, i);
xSemaphoreGiveRecursive(xSemUART);
}
xSemaphoreGiveRecursive(xSemUART);
vTaskDelay(1);
}
}
/*优先级1*/
static void Flag3_Task(void * param)
{
vTaskDelay(10);
while (1)
{
while (1)
{
if (xSemaphoreTakeRecursive(xSemUART, 0) != pdTRUE)/*如果获取锁不成功的话*/
{
xSemaphoreGiveRecursive(xSemUART);/*释放这个锁*/
}
else/*获取成功*/
{
break;/*跳出循环*/
}
}
printf("%s\r\n", (char *)param);/*打印……*/
xSemaphoreGiveRecursive(xSemUART);/*释放锁*/
vTaskDelay(1);
}
}
实验仿真
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