vxworks中Task如何讀寫信號量

# VxWorks中Task如何讀寫信號量

## 1. 信號量概述

在VxWorks實時操作系統中，信號量（Semaphore）是任務間同步與互斥的核心機制之一。VxWorks提供三種信號量類型：

- **二進制信號量**：取值為0或1，用于互斥訪問
- **計數信號量**：允許有限次數的資源訪問
- **互斥信號量**：帶有優先級繼承機制的專用二進制信號量

## 2. 信號量創建與刪除

### 創建信號量
```c
SEM_ID semCreate(
    int initialCount,    /* 初始計數值 */
    int options          /* 選項：SEM_Q_FIFO 或 SEM_Q_PRIORITY */
);

/* 互斥信號量專用創建 */
SEM_ID semMCreate(int options);

刪除信號量

STATUS semDelete(SEM_ID semId);

3. 任務獲取信號量（讀操作）

基本獲取方式

STATUS semTake(
    SEM_ID semId,    /* 信號量ID */
    int timeout      /* 超時時間(ticks)，WT_FOREVER或NO_WT */
);

使用示例

if (semTake(mySem, WT_FOREVER) == OK) {
    /* 成功獲取信號量，執行臨界區代碼 */
} else {
    /* 獲取失敗處理 */
}

4. 任務釋放信號量（寫操作）

基本釋放方式

STATUS semGive(SEM_ID semId);

使用示例

if (semGive(mySem) == OK) {
    /* 信號量釋放成功 */
} else {
    /* 釋放失敗處理 */
}

5. 高級操作技巧

帶中斷保護的信號量

STATUS semGiveInt(SEM_ID semId);  /* 在ISR中安全釋放信號量 */

信號量狀態查詢

STATUS semFlush(SEM_ID semId);  /* 喚醒所有等待任務 */

6. 實際應用場景

生產者-消費者模型

/* 生產者任務 */
void producerTask(void) {
    while(1) {
        produce_data();
        semGive(dataSem);  /* 釋放數據可用信號 */
    }
}

/* 消費者任務 */
void consumerTask(void) {
    while(1) {
        semTake(dataSem, WT_FOREVER);
        consume_data();
    }
}

互斥保護臨界區

SEM_ID mutex = semMCreate(SEM_Q_PRIORITY);

void criticalSection(void) {
    semTake(mutex, WT_FOREVER);
    /* 臨界區代碼 */
    semGive(mutex);
}

7. 注意事項

1. 優先級反轉：使用互斥信號量(SEM_INVERSION_SAFE)避免
2. 死鎖預防：確保獲取/釋放的對稱性
3. ISR限制：中斷服務例程只能使用semGiveInt()
4. 性能考量：信號量操作耗時通常在微秒級

通過合理使用信號量機制，可以構建出高效可靠的VxWorks多任務系統。建議結合WindView工具進行實時行為分析，優化系統性能。 “`