原创 μC/OS-II学习笔记4--信号量 （一）

1、信号量是啥：

μC/OS-II的编写者Jean在他的书中写道：信号量实际上是一种约定机制，在多任务内核中普遍使用；μC/OS-II中的信号量由16位的无符号整型的信号量计数器（0~65535）和由等待该信号量的任务组成的任务等待表两部分组成；它的职责是什么呢？有三种：

（1）控制共享资源的使用权；

（2）标志着某事件的发生；

（3）使两个任务的行为同步；

   就如同一群病人等着看医生一样，任务就是病人，内核就是医生，医生在一个时间内只能处理一个病人，医生发出一张绿卡说谁拿到了绿卡就进来看病吧。那么信号量就相当于这张绿卡，任何一个任务要被运行，就需要先拿到信号量。其他没拿到信号量的任务只好“挂起”继续排队等，直到内核处理完当前任务（医生看完当前病人）；

  信号量的约定机制使用的位数（8位、16位、32位）决定了信号量的取值范围（2^8,2^16,2^32）;当信号量只有两个值0和1的时候，就被称为二值信号量。信号量有效意味着必须大于0，为0 则无效；

   对信号量的操作有三种：

（1）初始化（或叫建立）：需要给信号量赋初值；

（2）等信号（或叫挂起）：等待信号量的任务表必须清空；

（3）给信号（或叫发信号）：任务以“发信号/给信号”来释放信号量；

如果没有任务等待信号量，那么信号量只需要简单地加1就好；如果有任务等待，那么下一个任务直接进入就绪状态，然后信号量不用加1；那么哪个任务获得信号量呢？很多内核的处理方法只有两种：

（1）按排队规矩来，即是FIFO, 先入先出，哪个病人先来就先就诊；

（2）等待任务中优先级最高的那个，就是说哪个病人最严重，最需要尽快治疗的；

然而需要注意的是：  μC/OS-II这个医生很怪，只接受第二种，理由是它是可剥夺型内核：优先级高的先来！哪个病人病得不行了快挂了，那肯定得先让他先来。正在治疗中的病人（正在执行中的任务），不好意思，你先一边去等会（被挂起）；等我处理完这个比你更高优先级的家伙再说。

    在使用信号量之前，一定要就进行初始化，而且作为互斥条件，信号量必须初始化为1；

    信号量使用事件控制块的成员OSEventCnt作为计数器，而用OSEvevtTbl[]数组来作为等待任务表。

2、什么时候该用信号量

    Jean 在他的书中讲得很明确，尽管信号量比较好用，但是也不要对信号量过分使用，因为请求和释放信号量的过程也是要费蛮多时间的；比如，共享简单的变量只需要关、开中断就可以了，而没必要使用信号量。当开关中断都无法处理时候，就考虑用信号量，例如共享变量是浮点数，关中断时间过长会影响中断延迟时间，所以就应该用信号量。