VxWorks如何实现多线程同步

作者：佚名上传时间：2023-04-17 运行软件：Wind River Systems 软件版本：7 版权申诉

VxWorks是一款实时操作系统，常常需要处理多个线程同时运行的情况。在多线程并发执行的情况下，需要实现多线程同步来防止数据竞争和死锁。本文将介绍VxWorks如何实现多线程同步，并提供示例代码和代码释义。

一、VxWorks多线程同步的实现方式

VxWorks多线程同步的实现方式主要有信号量、互斥锁、条件变量等。下面将分别介绍这几种方式的具体实现。

1. 信号量

信号量是一种用于多线程同步的基本工具。在VxWorks中，使用semBCreate()函数创建二进制信号量，使用semCCreate()函数创建计数信号量。当信号量的值大于0时，表示资源可用，可以继续执行；当信号量的值等于0时，表示资源不可用，需要等待其他线程释放资源。

示例代码：

SEM_ID semId;
semId = semBCreate(SEM_Q_PRIORITY, SEM_FULL);
if (semId == NULL) {
    printf("Create semaphore failed!\n");
    return ERROR;
}
if (semTake(semId, WAIT_FOREVER) == OK) {
    /* Critical section */
    semGive(semId);
}

代码释义：

使用semBCreate()函数创建一个二进制信号量，初始值为1（表示资源可用）。
使用semTake()函数获取信号量，如果信号量的值大于0，表示资源可用，可以进入临界区，否则等待其他线程释放资源。
在临界区内执行需要同步的代码。
使用semGive()函数释放信号量，将信号量的值加1，表示资源可用。

2. 互斥锁

互斥锁是一种用于线程同步的工具，用于保护共享资源不被多个线程同时访问。在VxWorks中，使用semMCreate()函数创建互斥锁，使用semTake()函数获取互斥锁，使用semGive()函数释放互斥锁。

示例代码：

SEM_ID mutex;
mutex = semMCreate(SEM_Q_PRIORITY);
if (mutex == NULL) {
    printf("Create mutex failed!\n");
    return ERROR;
}
if (semTake(mutex, WAIT_FOREVER) == OK) {
    /* Critical section */
    semGive(mutex);
}

代码释义：

使用semMCreate()函数创建一个互斥锁，初始值为1（表示资源可用）。
使用semTake()函数获取互斥锁，如果互斥锁的值为1，表示资源可用，可以进入临界区，否则等待其他线程释放资源。
在临界区内执行需要同步的代码。
使用semGive()函数释放互斥锁，将互斥锁的值设为1，表示资源可用。

3. 条件变量

条件变量是一种用于线程同步的工具，用于在多个线程之间传递信号。在VxWorks中，使用semCCreate()函数创建条件变量，使用semTake()函数获取条件变量，使用semGive()函数释放条件变量。

示例代码：

SEM_ID cond;
cond = semCCreate(SEM_Q_PRIORITY, 0);
if (cond == NULL) {
    printf("Create condition variable failed!\n");
    return ERROR;
}
if (semTake(cond, WAIT_FOREVER) == OK) {
    /* Critical section */
    semGive(cond);
}

代码释义：

使用semCCreate()函数创建一个条件变量，初始值为0。
使用semTake()函数获取条件变量，如果条件变量的值为0，表示没有信号需要传递，等待其他线程发送信号。
在临界区内执行需要同步的代码。
使用semGive()函数释放条件变量，将条件变量的值设为1，表示有信号需要传递。

二、VxWorks多线程同步示例代码

下面是一个使用信号量实现多线程同步的示例代码：

#include <vxWorks.h>
#include <semLib.h>
#include <taskLib.h>

SEM_ID semId;

void task1()
{
    if (semTake(semId, WAIT_FOREVER) == OK) {
        printf("Task 1 enter critical section\n");
        taskDelay(10);
        printf("Task 1 leave critical section\n");
        semGive(semId);
    }
}

void task2()
{
    if (semTake(semId, WAIT_FOREVER) == OK) {
        printf("Task 2 enter critical section\n");
        taskDelay(10);
        printf("Task 2 leave critical section\n");
        semGive(semId);
    }
}

int main()
{
    semId = semBCreate(SEM_Q_PRIORITY, SEM_FULL);
    if (semId == NULL) {
        printf("Create semaphore failed!\n");
        return ERROR;
    }
    taskSpawn("task1", 100, 0, 1000, (FUNCPTR)task1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
    taskSpawn("task2", 100, 0, 1000, (FUNCPTR)task2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
    return OK;
}