当信号量在 RTOS 中被释放或发出信号时会发生什么？

Question

假设有 6 个任务，6 个中有 4 个（任务）正在等待信号量。当发出信号量时，RTOS

做出什么决定

1. which tasks to pick from the waiting(for semaphore) list
   
2. if one task is picked from the waiting list what will happen to remaining task i.e when will they run.
   
3. when already a higher priority task is running.
   

所有 RTOS

的解决方案是否相同

Answer 1

如果这是一个 priority-based，抢占式多任务系统，那么 RTOS 调度程序将 运行 优先级最高的任务，即 ready-to-run。当信号量发出信号时，RTOS 调度程序 re-evaluates 最高优先级 ready-to-run 任务是什么，如果它与之前的 运行ning 任务不同，它将执行到该任务的上下文切换。

当有多个任务在等待同一个信号量并且该信号量发出信号时：

1. 等待信号量的任务中优先级最高的任务将被执行ready-to-run。
2. 剩下的任务会继续等待信号量。
3. 如果之前 运行ning 任务的优先级高于 ready-to-run 之前的任务，则之前 运行ning 任务继续 运行。即使创建了等待任务 ready-to-run，它也不会 运行 直到它成为最高优先级任务 ready-to-run。

以上内容适用于所有priority-based抢占式多任务RTOS，不一定是所有RTOS。如果 RTOS 不支持优先任务，那么它可能会将信号量授予等待信号量时间最长的任务。它也可能使用 round-robin 调度程序，这样每个任务 运行 在预定的时间段内执行，而不是允许任务异步抢占对方。

Follow-up: 如果您使用信号量作为事件信号，并且有多个任务使用该事件，那么您将不得不仔细考虑设计。我不相信这可以用一个二进制信号量来完成。因为如果最高优先级的消费者任务获得信号量，做它的业务，然后在信号量再次发出信号之前再次等待信号量，那么最高优先级的消费者在每次发出信号时总是会获得信号量。较低优先级的消费者任务永远不会 运行 因为它们永远不会被授予信号量。

一种可能的解决方案是使用计数信号量。当事件发生时，信号量计数应设置为等于消耗任务的数量。然后每个消费任务获得信号量并将计数减一。在信号量计数减少到零之前，消费任务不应再次等待信号量。这将防止最高优先级的消费者在每个事件中多次获取信号量，因此它将允许每个消费者任务 运行 恰好一次以响应事件。

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