RTOS信号量、队列通信原理
有深入理解rtos原理，或阅读过rtos源码的同学应该知道：rtos实现任务间通信通常是由一系列指针进行操作实现的。 任务间通信的“有效数据”，其实也是由指针指向一个“变量”或“数组”实现的。 1.信号量 信号量，本质是传递一个“事件”。比如：任务a完成发送数据，通过信号量通知任务b。
ossempost(eventsem_sendok);
我们主要想传递“完成发送数据”这个“事件”，进一步分析，其实就是一个“标志”或“变量”。
2.队列 队列和信号量原理类似有点类似，只是这里是“变量”。比如：串口接收完成一帧数据，通过队列发送给任务b.
osqpost(uartrcvqueue, rcvbuf);
相比信号量，队列传递的数据量更大，队列传递的有效数据一般是“数组”。
还有邮箱，与队列类似，可以理解为“二维数组”。
写到这里，你会发现，不管信号量，还是队列，底层本质也是传递“变量”“数组”。
那么问题来了：rtos任务间通信为什么不用全局变量？
这个问题比较常见，也看到在我的技术交流群有讨论，所以就简单来分享一下看法。
全局变量有什么问题？
rtos任务间通信为什么不用全局变量？原因在于使用全局变量存在诸多弊端。 1.抢占问题两个或多个任务，都要去“使用”同一个全局变量，如果不添加任何“互斥”措施，必定会存在抢占的问题。 2.代码规范问题整个项目只有少数几个全局变量没什么问题，如果是整个项目有几十个，甚至几百个全局变量，你觉得这样的代码，后面好维护吗？ 经过多次迭代，代码只会越来越难理解，越来越难阅读。 3.耦合性问题全局变量会导致分层不合理与模块化编程相违背，你的全局变量没有归属，既不是任务a，也不是模块a，最终可能“任人宰割”导致“夭折”。 4.安全性问题有一句话怎么说的呢，全局变量是项目的“罪魁祸首”，项目做大之后，一旦有小修改，可能就会引发大bug. 全局变量还有很多弊端，这里就不一一描述了，总之一点：慎用全局变量。 当然，以上描述的问题（弊端）都是基于项目中存在多个变量的情况，如果项目只有1、2个全局变量，这种不在本文讨论范围之内。 信号量、队列通信原理
大部分rtos的信号量、队列都是使用指针、结构体、数组等，结合系统进行“封装”，使任务间通信更加有效、安全，同时也遵循“高内聚低耦合”的原则。 比如ucos的信号量post： int8u ossempost (os_event *pevent){#if os_critical_method == 3u /* allocate storage for cpu status register */ os_cpu_sr cpu_sr = 0u;#endif#if os_arg_chk_en > 0u if (pevent == (os_event *)0) { /* validate 'pevent' */ return (os_err_pevent_null); }#endif if (pevent->oseventtype != os_event_type_sem) { /* validate event block type */ return (os_err_event_type); } os_enter_critical(); if (pevent->oseventgrp != 0u) { /* see if any task waiting for semaphore */ /* ready hpt waiting on event */ (void)os_eventtaskrdy(pevent, (void *)0, os_stat_sem, os_stat_pend_ok); os_exit_critical(); os_sched(); /* find hpt ready to run */ return (os_err_none); } if (pevent->oseventcnt oseventcnt++; /* increment semaphore count to register event */ os_exit_critical(); return (os_err_none); } os_exit_critical(); /* semaphore value has reached its maximum */ return (os_err_sem_ovf);}
我们需要传递的有效信息虽然只有一个变量，但它会做“临界区”管理，以及预判一些错误的情况等。
最后，rtos源码也可以算是一个优秀的项目，特别是目前普及率比较高、装机量比较多的rtos，比如µc/os、freertos、rt-thread、threadx等。
最最后，有时间的小伙伴可以阅读一下rtos源码，rtos内核我推荐µc/os，阅读源码能让你掌握一些软件架构的知识，也能让你明白一些开发过程种常见的问题。
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ossempost(eventsem_sendok);
我们主要想传递“完成发送数据”这个“事件”，进一步分析，其实就是一个“标志”或“变量”。
2.队列 队列和信号量原理类似有点类似，只是这里是“变量”。比如：串口接收完成一帧数据，通过队列发送给任务b.
osqpost(uartrcvqueue, rcvbuf);
相比信号量，队列传递的数据量更大，队列传递的有效数据一般是“数组”。
还有邮箱，与队列类似，可以理解为“二维数组”。
写到这里，你会发现，不管信号量，还是队列，底层本质也是传递“变量”“数组”。
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我们需要传递的有效信息虽然只有一个变量，但它会做“临界区”管理，以及预判一些错误的情况等。
最后，rtos源码也可以算是一个优秀的项目，特别是目前普及率比较高、装机量比较多的rtos，比如µc/os、freertos、rt-thread、threadx等。
最最后，有时间的小伙伴可以阅读一下rtos源码，rtos内核我推荐µc/os，阅读源码能让你掌握一些软件架构的知识，也能让你明白一些开发过程种常见的问题。
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