Семафоры в Nucleus RTOS: Утилитарные сервисы и структуры данных

View the RTOS Revealed series

Эта статья продолжает рассмотрение семафоров.

Semaphore Utility Services

Nucleus RTOS предлагает четыре API вызова, предоставляющие необходимые утилиты для управления семафорами: сброс семафора, получение детальной информации о семафоре, подсчет общего числа семафоров в приложении и получение указателей на все объекты семафоров. Первые три функции полностью реализованы в Nucleus SE.

Сброс семафора

В отличие от большинства kernel объектов, сброс семафора восстанавливает его к указанному начальному счету, а не просто реинициализирует к compile-time значению. Любые задачи, заблокированные на семафоре, немедленно пробуждаются и получают код возврата NUSE_SEMAPHORE_WAS_RESET (или NU_SEMAPHORE_RESET в Nucleus RTOS).

Nucleus RTOS API Call для сброса семафора

Прототип service call:

STATUS NU_Reset_Semaphore(NU_SEMAPHORE *semaphore,
UNSIGNED initial_count);

Параметры:

semaphore — указатель на семафор control block, предоставленный пользователем.

initial_count — значение, к которому должен быть установлен счетчик семафора.

Возвращает:

NU_SUCCESS — операция завершена успешно.

NU_INVALID_SEMAPHORE — указатель семафора недействителен.

Nucleus SE API Call для сброса семафора

Прототип service call:

STATUS NUSE_Semaphore_Reset(NUSE_SEMAPHORE semaphore,
U8 initial_count);

Параметры:

semaphore — индекс (ID) семафора для сброса.

initial_count — значение, к которому должен быть установлен счетчик семафора.

Возвращает:

NUSE_SUCCESS — операция завершена успешно.

NUSE_INVALID_SEMAPHORE — индекс семафора недействителен.

Nucleus SE Реализация сброса семафора

Рутина NUSE_Semaphore_Reset() валидирует свои аргументы и затем записывает новый счет в массив NUSE_Semaphore_Counter[]. Когда блокировка включена, она проходит через таблицу задач для локации любых задач, приостановленных на семафоре, помечает их как ready, присваивает NUSE_SEMAPHORE_WAS_RESET код возврата и наконец триггерит reschedule если активен priority scheduler.

while (NUSE_Semaphore_Blocking_Count[semaphore] != 0) { U8 index; for (index = 0; index < NUSE_TASK_NUMBER; index++) { if ((LONIB(NUSE_Task_Status[index]) == NUSE_SEMAPHORE_SUSPEND) && (HINIB(NUSE_Task_Status[index]) == semaphore)) { NUSE_Task_Blocking_Return[index] = NUSE_SEMAPHORE_WAS_RESET; NUSE_Task_Status[index] = NUSE_READY; break; } } NUSE_Semaphore_Blocking_Count[semaphore]--; } #if NUSE_SCHEDULER_TYPE == NUSE_PRIORITY_SCHEDULER NUSE_Reschedule(NUSE_NO_TASK); #endif

Все приостановленные задачи таким образом переводятся в ready состояние с соответствующим кодом возврата. Если активен priority scheduler, NUSE_Reschedule() обеспечивает, что higher-priority задачи могут преемптить lower-priority.

Информация о семафоре

Этот service call извлекает ключевые детали о семафоре. В Nucleus SE возвращается меньше полей, потому что object naming, suspend ordering и task suspend могут не поддерживаться.

Nucleus RTOS API Call для информации о семафоре

Прототип service call:

STATUS NU_Semaphore_Information(NU_SEMAPHORE *semaphore,
CHAR *name, UNSIGNED *current_count, OPTION *suspend_type,
UNSIGNED *tasks_waiting, NU_TASK **first_task);

Параметры:

semaphore — указатель на запрошенный семафор control block.

name — destination buffer для имени семафора (8 символов плюс null terminator).

current_count — получает текущее значение счетчика семафора.

suspend_type — получает suspend policy (например, NU_FIFO или NU_PRIORITY).

tasks_waiting — получает число задач, приостановленных на семафоре.

first_task — получает указатель на control block первой приостановленной задачи.

Возвращает:

NU_SUCCESS — вызов завершен успешно.

NU_INVALID_SEMAPHORE — указатель семафора недействителен.

Nucleus SE API Call для информации о семафоре

Прототип service call:

STATUS NUSE_Semaphore_Information(NUSE_SEMAPHORE semaphore,
U8 *current_count, U8 *tasks_waiting, NUSE_TASK *first_task);

Параметры:

semaphore — индекс семафора.

current_count — получает текущее значение счетчика.

tasks_waiting — получает число приостановленных задач (если task suspend включен).

first_task — получает индекс первой приостановленной задачи (если task suspend включен).

Возвращает:

NUSE_SUCCESS — вызов завершен успешно.

NUSE_INVALID_SEMAPHORE — индекс семафора недействителен.

NUSE_INVALID_POINTER — один или более указателей аргументов недействительны.

Nucleus SE Реализация информации о семафоре

Реализация лаконична: она входит в critical section, копирует значение счетчика, и если блокировка включена, перечисляет таблицу задач для подсчета ожидающих задач и идентификации первой приостановленной задачи. Иначе waiting count и first task устанавливаются в ноль.

NUSE_CS_Enter(); *current_count = NUSE_Semaphore_Counter[semaphore]; #if NUSE_BLOCKING_ENABLE *tasks_waiting = NUSE_Semaphore_Blocking_Count[semaphore]; if (NUSE_Semaphore_Blocking_Count[semaphore] != 0) { U8 index; for (index = 0; index < NUSE_TASK_NUMBER; index++) { if ((LONIB(NUSE_Task_Status[index]) == NUSE_SEMAPHORE_SUSPEND) && (HINIB(NUSE_Task_Status[index]) == semaphore)) { *first_task = index; break; } } } else { *first_task = 0; } #else *tasks_waiting = 0; *first_task = 0; #endif NUSE_CS_Exit(); return NUSE_SUCCESS;

Получение числа семафоров

Этот сервис возвращает общее количество семафоров, определенных в приложении. В Nucleus RTOS значение может меняться во время выполнения; в Nucleus SE оно фиксировано на этапе сборки.

Nucleus RTOS API Call для подсчета семафоров

Прототип service call:

UNSIGNED NU_Established_Semaphores(VOID);

Возвращает:

Число семафоров, созданных в приложении.

Nucleus SE API Call для подсчета семафоров

Прототип service call:

U8 NUSE_Semaphore_Count(void);

Возвращает:

Число семафоров, сконфигурированных в приложении.

Nucleus SE Реализация подсчета семафоров

Рутина просто возвращает значение compile-time константы NUSE_SEMAPHORE_NUMBER.

Продолжить на страницу два: "Data Structures" >>