这篇文章为大家介绍FreeRTOS里的 互斥锁。

前言

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一、互斥量的概念

• 问 ：什么是互斥量？
• 答 ：互斥量其实就是互斥锁，用来保护临界（共享）资源的访问。

互斥量（Mutex）是一种同步机制，用来确保同一时刻只有一个线程或任务在访问共享资源。防止多个线程同时访问共享资源而造成的数据不一致性，保护临界资源的访问。

使用场景：当有多个任务 或 线程同时访问共享资源。

二、STM32cubeMX配置互斥量

关于前面的基础配置可以参考我之前的文章：STM32cubeMX配置FreeRTOS工程

创建互斥锁：


Mutex Name：互斥量名字
Allocation：分配方式
Control Block Name：互斥量控制块名字

三、相关函数

1. 创建互斥量

	osMutexId_t osMutexNew(const osMutexAttr_t *attr);

返回值：
osMutexId_t ：互斥量的标识符，用于后续对互斥量的操作。
参数：
attr ：互斥量的属性，包括优先级、名称等。可以为 NULL ，表示使用默认属性。

2. 获取互斥量

	osStatus_t osMutexAcquire(osMutexId_t mutex_id, uint32_t timeout);

返回值：
osStatus_t ：表示互斥量获取的状态，可能的取值包括 osOK 、 osErrorResource （资源不可
用）、 osErrorTimeout （超时）等。
参数：
mutex_id ：要获取的互斥量的标识符。
timeout ：等待互斥量的最大时间，通常以毫秒为单位。可以为 osWaitForever 表示无限等待，
也可以是一个具体的时间值。

3. 释放互斥量

	osStatus_t osMutexRelease(osMutexId_t mutex_id);

返回值：
osStatus_t ：表示互斥量释放的状态，通常为 osOK 。
参数：
mutex_id ：要释放的互斥量的标识符。

四、使用互斥量访问共享资源

设置一个全局变量为共享资源，创建两个任务去访问全局变量，让变量增加。

// 共享资源-----全局变量
int share_data = 0;// 任务 2
void StartTask02(void *argument)
{/* USER CODE BEGIN StartTask02 *//* Infinite loop */for(;;){// 获取 互斥锁（上锁）osMutexAcquire(myMutex01Handle, osWaitForever);share_data++;printf("task2 share_data : %d\r\n", share_data);// 释放互斥锁（解锁）osMutexRelease(myMutex01Handle);osDelay(1000);}/* USER CODE END StartTask02 */
}// 任务 3 
void StartTask03(void *argument)
{/* USER CODE BEGIN StartTask03 *//* Infinite loop */for(;;){// 获取 互斥锁（上锁）osMutexAcquire(myMutex01Handle, osWaitForever);share_data++;printf("task3 share_data : %d\r\n", share_data);// 释放互斥锁（解锁）osMutexRelease(myMutex01Handle);		osDelay(1000);}/* USER CODE END StartTask03 */
}

五、递归互斥锁

在RTOS里互斥锁是谁获取，谁就释放吗？

回答 ： 否。

互斥锁 / 互斥量的概念确实是 谁获取，谁就释放。但是在 FreeRTOS 里并不支持这个观点。

在 FreeRTOS 中，标准互斥锁可以由其他任务来释放。递归互斥锁实现了 谁上锁，就由谁解锁。

在 下面的例子中，创建了一个递归互斥锁。 任务 1 获取互斥量后会延迟一段时间，在这段时间内任务2 不会释放 任务1 的互斥量。

// 创建递归互斥锁
static SemaphoreHandle_t mutex1_handle;
mutex1_handle = xSemaphoreCreateRecursiveMutex();// 任务1 
void Task1Function(void * param)
{while (1){// 获取互斥量xSemaphoreTakeRecursive(mutex1_handle, portMAX_DELAY);printf("Task1 Take \r\n");printf("%s\r\n",(char*)param);vTaskDelay(5);// 释放互斥量xSemaphoreGiveRecursive(mutex1_handle);printf("Task1 Give \r\n");}
}// 任务2
void Task2Function(void * param)
{while (1){		if (xSemaphoreTakeRecursive(mutex1_handle, 0) != pdTRUE){if(xSemaphoreGiveRecursive(mutex1_handle))		printf("Task2 : xSemaphoreGive success\r\n");}else{printf("%s\r\n",(char*)param);xSemaphoreGiveRecursive(mutex1_handle);		// 释放互斥量}	}
}

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总结

下一篇文章为大家介绍 信号量 和 队列。