Nucleus RTOS의 세마포어: 유틸리티 서비스 및 데이터 구조

RTOS Revealed 시리즈 보기

이 기사는 세마포어에 대한 탐구를 이어갑니다.

세마포어 유틸리티 서비스

Nucleus RTOS는 세마포어 관리를 위한 필수 유틸리티를 제공하는 4가지 API 콜을 제공합니다: 세마포어 리셋, 상세 세마포어 정보 조회, 애플리케이션 내 총 세마포어 수 세기, 모든 세마포어 객체 포인터 획득. 처음 세 함수는 Nucleus SE에서 완전히 구현됩니다.

세마포어 리셋

대부분의 커널 객체와 달리, 세마포어 리셋은 단순히 컴파일 타임 값으로 재초기화하는 것이 아니라 지정된 초기 카운트로 복원합니다. 세마포어에서 블로킹된 모든 태스크는 즉시 깨어나 반환 코드 NUSE_SEMAPHORE_WAS_RESET(Nucleus RTOS에서는 NU_SEMAPHORE_RESET)을 받습니다.

세마포어 리셋을 위한 Nucleus RTOS API 콜

서비스 콜 프로토타입:

STATUS NU_Reset_Semaphore(NU_SEMAPHORE *semaphore,
UNSIGNED initial_count);

매개변수:

semaphore – 사용자 제공 세마포어 컨트롤 블록 포인터.

initial_count – 세마포어 카운터를 설정할 값.

반환:

NU_SUCCESS – 작업 성공.

NU_INVALID_SEMAPHORE – 세마포어 포인터가 유효하지 않음.

세마포어 리셋을 위한 Nucleus SE API 콜

서비스 콜 프로토타입:

STATUS NUSE_Semaphore_Reset(NUSE_SEMAPHORE semaphore,
U8 initial_count);

매개변수:

semaphore – 리셋할 세마포어 인덱스(ID).

initial_count – 세마포어 카운터를 설정할 값.

반환:

NUSE_SUCCESS – 작업 성공.

NUSE_INVALID_SEMAPHORE – 세마포어 인덱스가 유효하지 않음.

Nucleus SE의 세마포어 리셋 구현

NUSE_Semaphore_Reset() 루틴은 인수를 검증한 후 새 카운트를 NUSE_Semaphore_Counter[] 배열에 씁니다. 블로킹이 활성화되면 태스크 테이블을 순회해 세마포어에서 일시 중단된 태스크를 찾아 준비 상태로 표시하고 NUSE_SEMAPHORE_WAS_RESET 반환 코드를 할당한 뒤, 우선순위 스케줄러가 활성화된 경우 리스케줄을 트리거합니다.

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

모든 일시 중단된 태스크가 적절한 반환 코드와 함께 준비 상태로 전환됩니다. 우선순위 스케줄러가 활성화되면 NUSE_Reschedule()이 높은 우선순위 태스크가 낮은 우선순위 태스크를 선점할 수 있게 보장합니다.

세마포어 정보

이 서비스 콜은 세마포어에 대한 주요 세부 정보를 검색합니다. Nucleus SE에서는 객체 명명, 일시 중단 순서, 태스크 일시 중단이 지원되지 않을 수 있으므로 더 적은 필드가 반환됩니다.

세마포어 정보를 위한 Nucleus RTOS API 콜

서비스 콜 프로토타입:

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

매개변수:

semaphore – 요청된 세마포어 컨트롤 블록 포인터.

name – 세마포어 이름 대상 버퍼(8자 + null 종결자).

current_count – 현재 세마포어 카운터 값 수신.

suspend_type – 일시 중단 정책 수신(예: NU_FIFO 또는 NU_PRIORITY).

tasks_waiting – 세마포어에서 일시 중단된 태스크 수 수신.

first_task – 첫 번째 일시 중단된 태스크의 컨트롤 블록 포인터 수신.

반환:

NU_SUCCESS – 콜 성공.

NU_INVALID_SEMAPHORE – 세마포어 포인터 무효.

세마포어 정보를 위한 Nucleus SE API 콜

서비스 콜 프로토타입:

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

매개변수:

semaphore – 세마포어 인덱스.

current_count – 현재 카운터 값 수신.

tasks_waiting – 일시 중단된 태스크 수 수신(태스크 일시 중단 활성화 시).

first_task – 첫 번째 일시 중단된 태스크 인덱스 수신(태스크 일시 중단 활성화 시).

반환:

NUSE_SUCCESS – 콜 성공.

NUSE_INVALID_SEMAPHORE – 세마포어 인덱스 무효.

NUSE_INVALID_POINTER – 하나 이상의 포인터 인수 무효.

Nucleus SE의 세마포어 정보 구현

구현은 간결합니다: 크리티컬 섹션에 진입해 카운터 값을 복사하고, 블로킹이 활성화되면 태스크 테이블을 열거해 대기 태스크 수와 첫 번째 일시 중단 태스크를 식별합니다. 그렇지 않으면 대기 카운트와 첫 태스크를 0으로 설정.

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;