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STM32 | FreeRTOS 递归信号量

news 2025/7/3 16:58:43

递归信号量

一、概述

互斥量的使用比较单一，因为它是信号量的一种，并且它是以锁的形式存在。在初始化的时候，互斥量处于开锁的状态，而被任务持有的时候则立刻转为闭锁的状态。

递归类型的互斥量可以被拥有者重复获取。拥有互斥量的任务必须调用API函数xSemaphoreGiveRecursive()将拥有的递归互斥量全部释放后，该信号量才真正被释放。比如，一个任务成功获取同一个互斥量5次，那么这个任务要将这个互斥量释放5次之后，其它任务才能获取到它。递归互斥信号量，其实就是互斥信号量里面嵌套互斥信号量，示例如下：

static void vTaskMsgPro(void *pvParameters){TickType_t xLastWakeTime;const TickType_t xFrequency = 1500;/* 获取当前的系统时间 */xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();while(1){/* 递归互斥信号量，其实就是互斥信号量里面嵌套互斥信号量 */xSemaphoreTakeRecursive(xRecursiveMutex, portMAX_DELAY);{/* -------------------------------------- *///假如这里是被保护的资源，第1层被保护的资源，用户可以在这里添加被保护资源/* ---------------------------------------------------------------------------- */printf("任务vTaskMsgPro在运行，第1层被保护的资源，用户可以在这里添加被保护资源\r\n");/* 第1层被保护的资源里面嵌套被保护的资源 */xSemaphoreTakeRecursive(xRecursiveMutex, portMAX_DELAY);{/* ------------------------------------------------------------------------ *///假如这里是被保护的资源，第2层被保护的资源，用户可以在这里添加被保护资源/* ------------------------------------------------------------------------ */printf("任务vTaskMsgPro在运行，第2层被保护的资源，用户可以在这里添加被保护资源\r\n");/* 第2层被保护的资源里面嵌套被保护的资源 */xSemaphoreTakeRecursive(xRecursiveMutex, portMAX_DELAY);{printf("任务vTaskMsgPro在运行，第3层被保护的资源，用户可以在这里添加被保护资源\r\n");}xSemaphoreGiveRecursive(xRecursiveMutex);}xSemaphoreGiveRecursive(xRecursiveMutex);    }xSemaphoreGiveRecursive(xRecursiveMutex);/* vTaskDelayUntil是绝对延迟，vTaskDelay是相对延迟。*/vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, xFrequency);}}

二、配置

使能递归互斥量，详细文件在FreeRTOS.h。

文件路径：FreeRTOS.h

#ifndef configUSE_RECURSIVE_MUTEXES#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES 1#endif

三、函数接口

1.创建递归互斥量

#if((configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION==1) && (configUSE_RECURSIVE_MUTEXES ==1))#define xSemaphoreCreateRecursiveMutex() xQueueCreateMutex( queueQUEUE_TYPE_RECURSIVE_MUTEX )#endif

参数：无

返回值：

如果创建成功则返回一个递归互斥量句柄，用于访问创建的递归互斥量。如果创建不成功则返回 NULL。

2.获取递归互斥量

#if( configUSE_RECURSIVE_MUTEXES == 1 )#define xSemaphoreTakeRecursive( xMutex, xBlockTime )xQueueTakeMutexRecursive( ( xMutex ), ( xBlockTime ) )#endif

参数：

tick（即系统节拍周期）。如果

宏 INCLUDE_vTaskSuspend 定义为 1 且形参 xTicksToWait 设置为portMAX_DELAY ，则任务将一直阻塞在该递归互斥量上（即没有超时时间）。

返回值：

获取成功则返回 pdTRUE，在超时之前没有获取成功则返回 errQUEUE_EMPTY。

3.释放递归互斥量

#if( configUSE_RECURSIVE_MUTEXES == 1 )#define xSemaphoreGiveRecursive( xMutex ) \xQueueGiveMutexRecursive( ( xMutex ) )#endif

参数：

返回值：

成功，pdPASS

失败，pdFAIL

四、示例代码

1.freertos.cstatic void app_task1(void* pvParameters){for(;;){//获取递归互斥信号量xSemaphoreTakeRecursive(MutexSemaphore, portMAX_DELAY);{printf("app_task1 is running 1...\r\n");//获取递归互斥信号量xSemaphoreTakeRecursive(MutexSemaphore, portMAX_DELAY);{printf("app_task1 is running 2...\r\n");//获取递归互斥信号量xSemaphoreTakeRecursive(MutexSemaphore, portMAX_DELAY);{printf("app_task1 is running 3...\r\n");}//释放递归互斥信号量xSemaphoreGiveRecursive(MutexSemaphore); }//释放递归互斥信号量  xSemaphoreGiveRecursive(MutexSemaphore);  }  //释放递归互斥信号量xSemaphoreGiveRecursive(MutexSemaphore);  vTaskDelay(300);  }} static void app_task2(void* pvParameters){for(;;){//获取递归互斥信号量xSemaphoreTakeRecursive(MutexSemaphore, portMAX_DELAY);{printf("app_task2 is running 1...\r\n");//获取递归互斥信号量xSemaphoreTakeRecursive(MutexSemaphore, portMAX_DELAY);{printf("app_task2 is running 2...\r\n");//获取递归互斥信号量xSemaphoreTakeRecursive(MutexSemaphore, portMAX_DELAY);{printf("app_task2 is running 3...\r\n");}//释放递归互斥信号量xSemaphoreGiveRecursive(MutexSemaphore); }//释放递归互斥信号量  xSemaphoreGiveRecursive(MutexSemaphore);  }  //释放递归互斥信号量xSemaphoreGiveRecursive(MutexSemaphore);  vTaskDelay(200);}}