C语言 递归锁

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C语言 递归锁

小阳先生的宝库   2022-05-28 我要评论

1.死锁的概念

假设有 2 个互斥量 M1、 M2, 2 个任务 A、 B:
A 获得了互斥量 M1
B 获得了互斥量 M2
A 还要获得互斥量 M2 才能运行,结果 A 阻塞
B 还要获得互斥量 M1 才能运行,结果 B 阻塞
A、 B 都阻塞,再无法释放它们持有的互斥量
死锁发生!

在这里插入图片描述

2.自我死锁

任务 A 获得了互斥锁 M
它调用一个函数
函数要去获取同一个互斥锁 M,于是它阻塞:任务 A 休眠,等待任务 A
来释放互斥锁!
死锁发生!

在这里插入图片描述

3.递归锁

1.任务 A 获得递归锁 M 后,它还可以多次去获得这个锁

2."take"了 N 次,要"give"N 次,这个锁才会被释放

3.谁上锁就由谁解锁。

递归锁的函数根一般互斥量的函数名不一样

 递归锁一般互斥量
创建xSemaphoreCreateRecursiveMutexxSemaphoreCreateMutex
获得xSemaphoreTakeRecursivexSemaphoreTake
释放xSemaphoreGiveRecursivexSemaphoreGive

4.代码

main

/* 递归锁句柄 */
SemaphoreHandle_t xMutex;
int main( void )
{
	prvSetupHardware();
    /* 创建递归锁 */
    xMutex = xSemaphoreCreateRecursiveMutex( );
	if( xMutex != NULL )
	{
		/* 创建2个任务: 一个上锁, 另一个自己监守自盗(开别人的锁自己用)
		xTaskCreate( vTakeTask, "Task1", 1000, NULL, 2, NULL );
		xTaskCreate( vGiveAndTakeTask, "Task2", 1000, NULL, 1, NULL );
		/* 启动调度器 */
		vTaskStartScheduler();
	}
	else
	{
		/* 无法创建递归锁 */
	}
	return 0;
}

任务1

static void vTakeTask( void *pvParameters )
{
	const TickType_t xTicksToWait = pdMS_TO_TICKS( 100UL );	
	BaseType_t xStatus;
	int i;
	
	/* 无限循环 */
	for( ;; )
	{	
		/* 获得递归锁: 上锁 */
		xStatus = xSemaphoreTakeRecursive(xMutex, portMAX_DELAY);
		printf("Task1 take the Mutex in main loop %s\r\n", \
			(xStatus == pdTRUE)? "Success" : "Failed");
		/* 阻塞很长时间, 让另一个任务执行, 
		 * 看看它有无办法再次获得递归锁 
		 */
		vTaskDelay(xTicksToWait);
		for (i = 0; i < 10; i++)
		{
			/* 获得递归锁: 上锁 */
			xStatus = xSemaphoreTakeRecursive(xMutex, portMAX_DELAY);
			printf("Task1 take the Mutex in sub loop %s, for time %d\r\n", \
				(xStatus == pdTRUE)? "Success" : "Failed", i);
			/* 释放递归锁 */
			xSemaphoreGiveRecursive(xMutex);
		}
		/* 释放递归锁 */
		xSemaphoreGiveRecursive(xMutex);
	}
}

任务2

static void vGiveAndTakeTask( void *pvParameters )
{
	const TickType_t xTicksToWait = pdMS_TO_TICKS( 10UL );	
	BaseType_t xStatus;
	/* 尝试获得递归锁: 上锁 */
	xStatus = xSemaphoreTakeRecursive(xMutex, 0);
	printf("Task2: at first, take the Mutex %s\r\n", \
		(xStatus == pdTRUE)? "Success" : "Failed");
	/* 如果失败则监守自盗: 开锁 */
	if (xStatus != pdTRUE)
	{
		/* 无法释放别人持有的锁 */
		xStatus = xSemaphoreGiveRecursive(xMutex);
		printf("Task2: give Mutex %s\r\n", \
			(xStatus == pdTRUE)? "Success" : "Failed");
	}
	/* 如果无法获得, 一直等待 */
	xStatus = xSemaphoreTakeRecursive(xMutex, portMAX_DELAY);
	printf("Task2: and then, take the Mutex %s\r\n", \
		(xStatus == pdTRUE)? "Success" : "Failed");
	/* 无限循环 */
	for( ;; )
	{	
		/* 什么都不做 */
		vTaskDelay(xTicksToWait);
	}
}

5.运行流程分析

1.任务 1 优先级最高,先运行,获得递归锁

2.任务 1 阻塞,让任务 2 得以运行

3.任务 2 运行,看看能否获得别人持有的递归锁: 不能

4.任务 2 故意执行"give"操作,看看能否释放别人持有的递归锁:不能

5.任务 2 等待递归锁

6.任务 1 阻塞时间到后继续运行,使用循环多次获得、释放递归锁

6.运行结果

在这里插入图片描述

总结

谁持有递归锁,必须由谁释放。

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注的更多内容!    

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