【代码分享】hal库现在提供互斥锁

游乐场 · 2022-08-14 03:30:21

MC3172使用全局变量做线程间通信，如何解决线程对全局资源的访问冲突问题是肯定绕不开的，自从上次给出了一种全局资源管理方法以来已经五天了，当时的两个问题属实有点把我难住了。

基于以上方法，我参照LiteOS的互斥锁做了一个MC3172的锁，刚好解决了之前遗留的两个问题，代码在此：https://gitee.com/ylc0919/mc3172/.

各种小bug困扰了我很久，刚刚测试通过，还没有来得及整理测试示例，有空我会做一个如GPIO一样的互斥锁demo分支，先来看看锁的效果：

互斥锁模块向外提供5个函数，其中常用的只有两个。
.png

顺便提一下，现在本工程中的printf()函数已经可以安全的使用了。

最近编辑记录游乐场 (2022-08-14 03:46:18)

海石生风 · 2022-08-14 10:02:04

其实应该是官方在SDK内实现这种线程安全的共享内存访问方案，不然就需要用户自己造轮子来实现一套，就等于要用户自己实现RTOS的基础组件，那还不如直接用通用MCU的RTOS方案。

其实最好是芯片硬件上有类似多核心CPU那种核间通信的邮箱或管道，这样线程间通信就简单好多。

PS @游乐场这个互斥锁的初始化搞复杂了，虽然名为 HAL_MUX_Create 其实没有在堆里malloc内存，但还是复杂了容易出BUG，简洁的方式应该是声明互斥锁结构体、所有互斥锁变量都静态分配即是全局变量、将互斥锁结构体变量指针传入初始化函数进行初始化、然后拿这个结构体来使用。API应该是这样：

typedef struct Mutex
{
    int lock;
}Mutex_t;

int Mutex_Init(Mutex_t *mutex);
int Mutex_Lock(Mutex_t *mutex);
int Mutex_Unlock(Mutex_t *mutex);

最近编辑记录海石生风 (2022-08-14 10:27:05)

游乐场 · 2022-08-14 11:54:36

@海石生风
第一，官方实现的问题，如果官方有能力，我建议他实现一切东西，我做产品直接cv多好。驱动任何传感器都是在造轮子，而mc3172明显是新车，官方为什么没有提供，谁都清楚。

第二，关于rtos，群里已经讨论很多了，真正玩这个芯片就能感受到区别，我一时半会也讲不清楚。

第三，如果核间通信比全局变量方便...

第四，我拒绝在单片机使用malloc，关于hal库的互斥锁，如果遇到bug了来这里说一下哦，谢谢。

海石生风 · 2022-08-14 19:23:40

一般来说，create接口是基于malloc的动态内存分配，init接口对应的则是静态内存分配即静态变量，我说的是你的命名容易误导、初始化过程太复杂。

最近编辑记录海石生风 (2022-08-14 19:28:22)

support_gxchip · 2022-08-14 22:41:27

游总这速度真是太快了

游乐场 · 2022-08-14 22:52:50

海石生风说：

一般来说，create接口是基于malloc的动态内存分配，init接口对应的则是静态内存分配即静态变量，我说的是你的命名容易误导、初始化过程太复杂。

那好像确实有点，不过我的创建锁就是从全局所有空闲锁链表取一个，标记成已使用的，并不复杂，叫create应该没啥问题，或许叫get也可以，不过又怕和pend混淆了。

游乐场 · 2022-08-14 22:54:17

support_gxchip 说：

游总这速度真是太快了

之前有俩bug卡住了，真是吃不香睡不香啊，只能打打牌勉强度日的样子。

游乐场 · 2022-08-14 23:23:02

添加了基于官方开发板的测试程序，程序在仓库的hal_mux分支，master分支我会尝试一些奇奇怪怪的功能，不适合大家参考。
https://gitee.com/ylc0919/mc3172/tree/hal_mux/
工程基于梦程的cmake，用visual studio 和vs code打开均可，原开源地址在https://github.com/dreamcmi/MC3172-CMake.

lignin · 2022-08-17 17:31:28

大佬来搞个重入锁，可以多次锁，linux里面有提供这个，最近用rtos用用到这个功能

游乐场 · 2022-08-18 09:06:32

lignin 说：

大佬来搞个重入锁，可以多次锁，linux里面有提供这个，最近用rtos用用到这个功能

我这个锁也可以递归，锁多次

最近编辑记录游乐场 (2022-08-18 09:07:24)

jokerlai · 2022-08-24 17:12:40

在楼主的互斥锁的基础上稍作修改实现了计数型信号量。
1.在结构“typedef struct MuxCB_S；”中增加一项uint16_t limit;用于限制信号量计数值。
2.增加了一项宏定义“#define HAL_ERRNO_SEM_EXCEED 7”用于信号量计数超过限制时的返回值。
3.增加5个函数,源文件见附件mc31xx_hal_sem.zip
uint32_t HAL_SEM_Create(uint32_t* puwMuxHandle, uint16_t limit, uint16_t init)；
uint32_t HAL_SEM_Delete(uint32_t uwMuxHandle)；
uint32_t HAL_SEM_Pend(u32 uwMuxHandle, u32 uwTimeout)；
uint32_t HAL_SEM_Post(uint32_t uwMuxHandle)；
uint32_t HAL_SEM_Query(uint32_t uwMuxHandle, uint16_t*count)；

信号量可以通过一个简单的生产者-消费者模型进行测试。
1.首先初始化两个信号量Full和Empty,假设缓冲区大小为8，Full的初值设为0，Empty的初值设为8
HAL_SEM_Create(&g_uwFullSemHandle, 8, 0);
HAL_SEM_Create(&g_uwEmptySemHandle, 8, 8);

2.生产者线程:
Pend(Empty);
写入数据;
Post(Full)

3.消费者线程：
Pend(Full)
读取数据;
Post(Empty)

最近编辑记录 jokerlai (2022-08-24 17:23:38)

luckyfox · 2022-11-02 09:56:21

；我测试了下，为啥打印不了中文，另外申请锁为啥总是超时

luckyfox · 2022-11-02 09:57:14

波特率我也修改测试了115200和256000都是这样

海石生风 · 2022-11-02 11:36:36

create/delete风格的接口都是有内存分配隐患的，在MCU上最好用init/deinit风格的接口来使用静态变量，在编译期间就确定内存地址就没有分配隐患了。
中文乱码是编码问题，要确保发送方和接收方的中文字符的编码是一致的。

最近编辑记录海石生风 (2022-11-02 11:37:48)

luckyfox · 2022-11-03 11:17:04

hal库v1.2.2编译提示mc31xx_hal_spi.h文件里面#define SPI_POLARITY_HIGH SPI_CR1_CPOL 和#define SPI_PHASE_2EDGE SPI_CR1_CPHA 提示错误找不到SPI_CR1_CPOL和SPI_CR1_CPHA 的定义，想问下这个的定义在哪里能找到

游乐场 · 2022-11-08 11:58:15

luckyfox 说：

https://whycan.com/files/members/10637/微信图片_20221102095356.jpg；我测试了下，为啥打印不了中文，另外申请锁为啥总是超时

锁要用到管理线程，对比一下当前线程分配，有没有配置管理线程，我代码里是用线程3

游乐场 · 2022-11-08 12:00:19

luckyfox 说：

hal库v1.2.2编译提示mc31xx_hal_spi.h文件里面#define SPI_POLARITY_HIGH SPI_CR1_CPOL 和#define SPI_PHASE_2EDGE SPI_CR1_CPHA 提示错误找不到SPI_CR1_CPOL和SPI_CR1_CPHA 的定义，想问下这个的定义在哪里能找到

spi部分并没有适配完成，可以直接删除

luckyfox · 2022-11-08 14:03:41

hal库v1.2.2在两个线程里面同时每隔2s用printf进行周期打印，发现有冲突导致打印死机；对printf进行加锁也无法解决；最后间隔时间不一致即可打印；这个有没有办法解决

WhyCan Forum(哇酷开发者社区)

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