FreeRTOS学习笔记—④RTOS通信管理篇/同步互斥与通信（正在更新中）

二、RTOS的核心功能

  RTOS的核心功能块主要分为任务管理、内核管理、时间管理以及通信管理4部分，框架图如下所示：
  （1）任务管理：负责管理和调度任务的执行，确保系统中的任务能够按照预期运行。
  （2）内核管理：负责系统核心功能的管理，包括内存、中断、异常处理和系统启动等。
  （3）时间管理：负责所有与时间相关的操作，包括系统时钟、定时器、任务延迟和周期性任务的执行。
  （4）通信管理：提供任务之间的通信机制，确保任务能够有效地协作和共享资源。

2.3 通信管理

  RTOS的通信管理部分主要由同步互斥与通信构成。其中同步与互斥主要用于解决任务间的时间协调和共享资源保护的问题，而通信机制负责在任务间传递数据。因此两者通常结合使用来确保多任务在并发环境下的正确性和高效性。
  （1）同步：指的是多任务在执行的时候，某些步骤需要按照一定顺序进行，通过这种同步机制来确保多个任务之间能够协同工作，避免竞争条件。eg.比如说任务A需要等待任务B完成某个操作后再执行。
  （2）互斥：指的是用于防止多个任务同时访问一个共享资源，相比同步来说好理解些。
  （3）通信：指的是任务之间交换数据或信息的机制。通常用于多个任务间传递消息或数据来实现更复杂的任务协调。
  其中典型的同步与互斥机制包括信号量、互斥量（mutex）、事件组等；通信机制通常包括队列、任务通知等。在某些情况下，事件组也可以承担简单的任务间通信功能。这些其实也能说是同步与互斥的内核方法。
  信号量、互斥量（mutex）、事件组、队列、任务通知这些内核方法的操作都是：获取/释放、阻塞/唤醒、超时等，如下：
   ① A获取资源，用完后释放资源；
   ② A获取不到资源会进入阻塞，当B释放资源后把A唤醒让A来获取资源；
   ③ A获取不到资源会进入阻塞状态，可以定个闹钟来规定任务A等待的最大等待时长Tmax。如果A等待的时间超过了Tmax（即超时），那么会超时返回一个超时错误或继续执行其他任务。另一种情况则是在Tmax内B把资源释放了，即使A未超时也会被立刻唤醒，从阻塞状态恢复执行。
   下图为这几种方法的对比以及示意图，摘自韦东山老师的FreeRTOS手册：

2.3.1 队列

原文地址：https://blog.csdn.net/j1499/article/details/141958345

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