FreeRTOS同步和互斥机制以及相关API

FreeRTOS 提供了多种 同步（Synchronization） 和 互斥（Mutex） 机制，以确保多任务环境下数据的安全访问和任务间的协调执行。以下是主要机制及其 API 的详细说明：

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1. 互斥机制（Mutex）

用于保护共享资源，防止多个任务同时访问，避免数据竞争。

1.1 标准互斥量（Mutex）

• 特点：
  • 支持 优先级继承（Priority Inheritance），防止优先级反转问题。
  • 同一任务 不能 递归获取（重复获取会导致死锁）。
• API：

  // 创建互斥量（初始状态为可用）
  SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateMutex(void);
  
  // 获取互斥量（阻塞）
  BaseType_t xSemaphoreTake(SemaphoreHandle_t xMutex, TickType_t xBlockTime);
  
  // 释放互斥量
  BaseType_t xSemaphoreGive(SemaphoreHandle_t xMutex);
  

1.2 递归互斥量（Recursive Mutex）

• 特点：
  • 允许 同一任务多次获取，必须对应相同次数的释放。
  • 适用于函数递归调用或嵌套访问共享资源的情况。
• API：

  // 创建递归互斥量
  SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateRecursiveMutex(void);
  
  // 递归获取互斥量
  BaseType_t xSemaphoreTakeRecursive(SemaphoreHandle_t xMutex, TickType_t xBlockTime);
  
  // 递归释放互斥量
  BaseType_t xSemaphoreGiveRecursive(SemaphoreHandle_t xMutex