任务通信机制和挂起表
操作系统中有3类常用的任务通信方式:
1、同步,为了实现多任务之间的合作运行,需要在任务间建立一些关联让多任务之间按照先后顺序执行。 2、互斥,保证共享资源在“同一时间”只能被一个任务使用,当这些共享资源被某个任务正在使用时,其它准备使用这些资源的任务,只能等待资源使用者放弃使用权后才能使用该资源。 3、消息,而有些情况下任务不仅需要有同步的效果,还要关注信息机制本身携带的数据,这时候就需要用到收发消息机制。
在操作系统中,任务通信有以下4个要素:
1、建立多任务之间的关联,保证多任务之间实现复杂的合作。 2、保证操作系统运行效率,当任务需要等待信息时,操作系统会让该任务进入等待状态,并运行其他任务。 3、保证操作系统实现性,当信息被当前任务设置成“有效”时,操作系统会暂停当前任务,运行等待该信息的高优先级任务。 4、携带数据,用于传递用户数据。
**操作系统通过使用挂起表实现任务通信。**挂起表的作用是标识操作系统信息是否有效,同时挂起表需要指向等待信息的任务信息(TCB)。在操作系统中挂起表有以下3个特点:
1、指示信息是否有效。 2、需要等待信息的任务从就绪表中移出后,放入挂起表中。 3、信息有效后,将挂起表中的任务,移动到就绪表中。
挂起表实现 在《RTOS系列8——等待表》中介绍了等待表,等待表是操作系统内核中的一个全局对象,等待表在FREERTOS中的定义如下:
利用链表的方式构建的等待表,根据时间构建链表,时间小的放在链表头部,时间大的放在链表尾部。
挂起表和等待表一样,采用链表的数据结构实现 , 链表数据结构有以下优点: 1、在保留原有物理顺序的情况下,插入和删除速度快,效率高。插入和删除只需要改变几个指针变量。 2、链表中的表项数量没有上限。存储的表项上限只与内存空间大小有关,理论上如果内存无限大,链表中的表项可以动态增加到无限个。 3、动态分配内存,需要用多少个表项,就分配几个表项,不需要预先分配内存,不存在内存浪费的情况。
挂起表和等待表最大区别是:等待表是一个唯一的操作系统内核的全局对象,而挂起表是多个用户定义的操作系统内核对象,比如用户定义了10个信号量,此时就产生了10个挂起表。挂起表的数据结构如下:
未完待续… 实时操作系统系列将持续更新 创作不易希望朋友们点赞,转发,评论,关注。 您的点赞,转发,评论,关注将是我持续更新的动力 作者:李巍 Github:liyinuoman2017 CSDN:liyinuo2017 今日头条:程序猿李巍
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