FreeRTOS中訊號量又分為二值訊號量、計數型訊號量、互斥訊號量和遞迴互斥訊號量

1：二值訊號量

二值訊號量通常用於互斥訪問或同步，二值訊號量和互斥訊號量非常類似，但是還是有一
些細微的差別，互斥訊號量擁有優先順序繼承機制，二值訊號量沒有優先順序繼承。因此二值訊號
另更適合用於同步(任務與任務或任務與中斷的同步)，而互斥訊號量適合用於簡單的互斥訪問.

建立：

*新版函式建立的二值訊號量預設是無效的，而老版本是有效的

釋放：

獲取：
“帶走(Taking)”一個訊號量意為”獲取(Obtain)”或”接收(Receive)”訊號量。只有當訊號量有效的時候才可以被獲取。

應用：

taskENTER_CRITICAL(); 
SemaphoreHandle_t BinarySemaphore; //二值訊號量控制代碼
BinarySemaphore=xSemaphoreCreateBinary();
taskEXIT_CRITICAL(); //退出臨界區
...........................

void  task  (void )
{
BaseType_t err=pdFALSE;
while(1)
{
if(BinarySemaphore  !=NULL)   //檢查訊號量是否成功建立，進入處理
  {
err=xSemaphoreTake(BinarySemaphore,portMAX_DELAY);//獲取訊號量
if(err==pdTRUE)//獲取成功
    {
       ............
    } 
  }
}
}
...........................
void XXX_IRQ(void)
{
//釋放二值訊號量
if(BinarySemaphore!=NULL)
{
xSemaphoreGiveFromISR(BinarySemaphore,&xHigherPriorityTaskWoken);  
portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);//如果需要的話進行一次任務切換
}
}

2：計數型訊號量

計數型訊號量叫做數值訊號量，二值訊號量相當於長度為 1 的佇列，那麼計數型訊號量就是長度大於 1 的佇列。同二值訊號量一樣，使用者不需要關心佇列中儲存了什麼資料，只需要關心佇列是否為空即可。計數型訊號量通常用於如下兩個場合：
1 、事件計數
在這個場合中，每次事件發生的時候就在事件處理函式中釋放訊號量(增加訊號量的計數值)，其他任務會獲取訊號量(訊號量計數值減一，訊號量值就是佇列結構體成員變數uxMessagesWaiting)來處理事件。在這種場合中建立的計數型訊號量初始計數值為 0。
2 、資源管理
在這個場合中，訊號量值代表當前資源的可用數量，比如停車場當前剩餘的停車位數量。一個任務要想獲得資源的使用權，首先必須獲取訊號量，訊號量獲取成功以後訊號量值就會減一。當訊號量值為 0 的時候說明沒有資源了。當一個任務使用完資源以後一定要釋放訊號量，釋放訊號量以後訊號量值會加一。在這個場合中建立的計數型訊號量初始值應該是資源的數量，比如停車場一共有 100 個停車位，那麼建立訊號量的時候訊號量值就應該初始化為 100。

建立：

釋放和獲取： 計數型訊號量的釋放和獲取與二值訊號量相同
應用：

//計數型訊號量控制代碼
SemaphoreHandle_t CountSemaphore;//計數型訊號量
taskENTER_CRITICAL(); //進入臨界區
CountSemaphore=xSemaphoreCreateCounting(255,0); 
taskEXIT_CRITICAL(); //退出臨界區
.............................................
u8 semavalue;
BaseType_t err;
if(CountSemaphore!=NULL) //檢查訊號量是否成功建立，計數型訊號量建立成功
{
		err=xSemaphoreGive(CountSemaphore);//釋放計數型訊號量 
		if(err==pdFALSE){printf("訊號量釋放失敗!!!\r\n");}
		semavalue=uxSemaphoreGetCount(CountSemaphore);  //獲取計數型訊號量值
}
.............................................
{
u8 semavalue;
xSemaphoreTake(CountSemaphore,portMAX_DELAY); //等待數值訊號量 
semavalue=uxSemaphoreGetCount(CountSemaphore); //獲取數值訊號量值 
}

3：互斥訊號量

在使用二值訊號量時候會遇到優先順序翻轉這一情況，引申出來互斥訊號量這一概念。
互斥訊號量其實就是一個擁有優先順序繼承的二值訊號量，在同步的應用中(任務與任務或中斷與任務之間的同步)二值訊號量最適合。
互斥訊號量不能用於中斷服務函式中.
建立：

釋放和獲取： 計數型訊號量的釋放和獲取與二值訊號量相同
應用：

taskENTER_CRITICAL(); //進入臨界區
MutexSemaphore=xSemaphoreCreateMutex();  
taskEXIT_CRITICAL(); //退出臨界區

void task1 (void )
{
xSemaphoreTake(MutexSemaphore,portMAX_DELAY); //獲取互斥訊號量
...............
xSemaphoreGive(MutexSemaphore); //釋放訊號量
}

void task2 (void )
{
xSemaphoreTake(MutexSemaphore,portMAX_DELAY); //獲取互斥訊號量
...............
xSemaphoreGive(MutexSemaphore); //釋放訊號量
}

4：遞迴互斥訊號量

遞迴互斥訊號量可以看作是一個特殊的互斥訊號量，已經獲取了互斥訊號量的任務就不能
再次獲取這個互斥訊號量，但是遞迴互斥訊號量不同，已經獲取了遞迴互斥訊號量的任務可以
再次獲取這個遞迴互斥訊號量，而且次數不限！

要使用遞迴互斥訊號量的話巨集 configUSE_RECURSIVE_MUTEXES 必須為 1！
建立：

釋放和獲取： 計數型訊號量的釋放和獲取與二值訊號量相同
應用：

SemaphoreHandle_t RecursiveMutex; //遞迴互斥訊號量控制代碼
//某個任務中建立一個遞迴互斥訊號量
void vATask( void * pvParameters )
{
//沒有建立建立遞迴互斥訊號量之前不要使用！
RecursiveMutex = xSemaphoreCreateRecursiveMutex();  //建立遞迴互斥訊號量
for( ;; )
{
/************任務程式碼**************/
}
}
//任務呼叫的使用遞迴互斥訊號量的功能函式。
void vAFunction( void )
{
/**********其他處理程式碼*****************/
if( xMutex != NULL )
{
//獲取遞迴互斥訊號量，阻塞時間為 10 個節拍
if( xSemaphoreTakeRecursive( RecursiveMutex, 10 ) == pdTRUE )
{
/***********其他處理過程*************/
//這裡為了演示，所以是順序的獲取遞迴互斥訊號量，但是在實際的程式碼中肯定
//不是這麼順序的獲取的，真正的程式碼中是混合著其他程式呼叫的。
xSemaphoreTakeRecursive( RecursiveMutex, ( TickType_t ) 10 );
xSemaphoreTakeRecursive( RecursiveMutex, ( TickType_t ) 10 );
//任務獲取了三次遞迴互斥訊號量，所以就得釋放三次！
xSemaphoreGiveRecursive( RecursiveMutex);
xSemaphoreGiveRecursive( RecursiveMutex);
xSemaphoreGiveRecursive( RecursiveMutex);
//遞迴互斥訊號量釋放完成，可以被其他任務獲取了
}
else
{
/**********遞迴互斥訊號量獲取失敗***********/
}
}
}