Rtos 3 semaphore vs mutex
- 1. 3. chia sẻ tài nguyên có 1 số tài nghuyền cần chia sẻ: vùng nhớ, i/o unit (uart, spi), thanh ghi, biến, cấu trúc dữ liệu... ko cho phép truy xuất đồng thời (chỉ 1 task đc sd). kỹ thuật: semaphore. ko cho phép ngắt, chiếm quyền. mutex. 3.1 semaphore link video bài giảng của thầy 3.1.1 lý thuyết osSemaphoreNew: tạo ra 1 semaphore (có thể tạo nhiều semaphore nhưng sẽ nói sau), semaphore có thể hiểu là 1 token hoặc 1 bit , 1cờ (semaphore =1. khi task thực hiện lệnh osSemaphoreRelease thì task đó sẽ thiết lập semaphore = 1; task dùng lệnh osSemaphoreAcquire để kiểm tra semaphore có = 1 ko, nếu semaphore = 1 thì task sẽ đặt lại semaphore đó = 0 và thực hiện các câu lênh bên dưới. Nếu task kiểm tra semaphore = 0 thì task đó sẽ ở hàng đợi semaphore (trạng thái lock). khi task thực hiện các lệnh bên dưới osSemaphoreAcquire thì task vẫn có thể bị chiếm quyền như bình thường và bị đẩy vào ready hoặc bị block. yêu cầu task sử dụng tài nguyên phải thực hiện thật nhanh tránh việc lock task ưu tiên cao hơn quá lâu (dù có task có ưu tiên cao hơn mà ko có semaphorre thì vẫn bị lock) hoặc chiếm quyền task có ưu tiên thấp thấp hơn quá lâu (do có mức ưu tiên thấp hơn nên vẫn ở trạng thái ready). 1 tài nguyên có thể có nhiều semaphore-1 nhà vệ cho phép nhiều người vào cùng lúc (semaphore counting: 1 lệnh tạo nhiều semaphore hoặc nhiều lệnh semaphore binary tạo nhiều semaphore riêng rẽ), 1 semaphore cho nhiều tài nguyên (trên nguyên lý là đc nhưng ko mấy khi làm kiểu này vì nó giống nhiều phòng vệ sinh nhưng chỉ có 1 chìa khoá để khoá).
- 2. 3.1.2 các hàm sử dụng //thuộc tính semaphore osSemaphoreId_t myBinarySem01Handle; const osSemaphoreAttr_t myBinarySem01_attributes = { .name = "myBinarySem01" };
- 3. 3.1.3 thiết lập cubemx tạo binary semaphore (tạo 1 semaphore) 3.1.4 các chương trình ví dụ link video bài giảng của thầy 3.1.4.1 ví dụ chương trình 6 2h2500 trong video): các task cùng mức ưu tiên dùng semaphore khi lam việc chung trên uart. //khởi tạo 1 semaphore, available semaphore = 1 myBinarySem01Handle = osSemaphoreNew(1, 1, &myBinarySem01_attributes); //giải phóng semaphore có id là myBinarySem01Handle (thiết lập semaphor =1) osSemaphoreRelease(myBinarySem01Handle); //kiểm ta có semaphore ko (kiểm tra semaphore có id myBinarySem01Handle có bằng 1 ko), chờ trong khoảng thời gian osWaitForever (liên tục cho đến khi có semaphore) osSemaphoreAcquire(myBinarySem01Handle, osWaitForever);
- 4. link project, chương trình 6 copy từ file main.c 3.1.4.2 ví dụ chương trình 7 2h:4000 high task (dùng uart cần semaphore), default task (dùng uart cần semaphore, nhận sự kiện nút nhấn), low task ko cần semaphore. link project, chương trình 7 copy từ file main.c vấn đề: default task chờ nhấn nút ko trả semaphore, đến time slice thì high task running vào yêu cầu semaphore nhưng ko có semaphore nên bị lock . default task có mức ưu tiên cao hơn low task nên chiếm hết time slice nhưng chẳng làm gì chỉ chờ nhấn nút. 3.1.4.3 chương trình 8 2h:4200 nếu đổi nhiệm vụ low task và default task thì low task chờ nhấn nút vẫn lock high task, default task mức ưu tiên cao hơn low task và ko cần semaphore nên chiếm hết time slice
- 5. → chương trình thực tài nguyên chung cần đc thực hiện nhanh. link project, chương trình 8 copy từ file main.c 3.2 disable tất cả các ngắt, chiếm quyền taskENTER_CRITICAL; //lệnh thực thi trong phần này ko có ngắt can thiệp→ ko hay nếu task này bị treo taskEXIT_CRITICAL; ko cho phép task khác có ưu tiên cao hơn chiếm quyền của nó khi nó đang thực hiện tài nguyên quan trọng , cho nó thực hiện chọn vẹn công việc .
- 6. 3.4 mutex link video bài giảng của thầy 3.4.1 lý thuyết nguyên lý cũng gần tương tự semaphore chỉ khác khi 1 task kiểm tra semaphore = 0 thì task đó ngoại việc bị lock thì nó sẽ kiểm tra task làm semaphore =0 (task giữa semaphore) có mức ưu tiên thấp hơn task bị lock thì task giữ semaphore sẽ đc setup lên cùng mức ưu tiên với task đang bị lock. giúp task đang giữ semaphore thực hiện nhanh hơn (ít bị task khác chiếm quyền hơn), task bị lock nhanh đc giải phóng hơn. khi chia sẻ tài nguyền dùng chung thì 1 task có thể kế thừa các mức ưu tiên khác nhau
- 7. deadlock: các tài nguyên khoá lẫn nhau, j2 cần a j1 cần b kế thừa mức ưu tiên bắc cầu: j3 kế thừa mức ưu tiên của j1 thông qua j2.
- 8. 3.4.2 các hàm thư viện sử dụng các lệnh sử dụng tương tự semaphore chỉ cần thay thế semaphore→ mutex. 3.4.3 thiết lập cubemx trong phần cubemx thêm mutexes
- 9. 3.4.4 các chương trình ví dụ link video bài giảng của thầy 3.4.4.1 chương trình 9 tương tự chương trình 8 nhưng thay semaphore bằng mutex link project, chương trình 8 copy từ file main.c