ESP32でマルチタスクを行う為の、とりあえずここまで判った事 by freeRTOS １６タスク目：Under Power 研究所：SSブログ

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ESP32でマルチタスクを行う為の、とりあえずここまで判った事 by freeRTOS １６タスク目　[ESP32] [編集]

現在実用ガイドを読みながら編集中、、、書いて有る事を信用しない様に！
http://www.profdong.com/elc4438_spring2016/USINGTHEFREERTOSREALTIMEKERNEL.pdf

ESP32はRTOSができるらしい、、、

カウンティングセマフォ、、、について書く事を忘れていた。
バイナリーセマフォは２値、０と１とか、YesかNoとか、攻めと受けとかで制御を行うが、カウンティングセマフォは１よりも大きい数を使って制御する。

カウンティングセマフォと言えば思い浮かべるのはあれだろうか？イナバの物置には100人乗れるが、101人乗ると崩壊する、、、(イナバに怒られないかな？)とする。
100人まではスムースに屋根の上に乗れるが、101人目は誰かが降りるまでその場に待たされる。誰か一人降りれば、次の方どうぞ！となる。これはつまり誰かが屋根の上の人数を数えていて、100人未満なら100人になるまで乗せる。100人に達したら待ちにさせる動作である。

バイナリーセマフォ同様GiveとTakeの関係で説明すれば、１回Giveする事でカウントが１増える。１回Takeすることでカウントが１減る。カウントが０であればTake側を待たせる。

バイナリーセマフォの長所は、とても小さなリソースやCPU負荷で、タスク間の同期を取れる。
短所は、Takeする側のタスクの優先度が低く、そのタスクの処理に時間が掛かる時、セマフォを取りこぼす可能性がある。
※割り込みは、どのタスクよりも高い優先度を持つタスクとも考えられる。

バイナリーセマフォを使って以下のプログラムを実行すると、Giveは50まで数えるが、Takeは４６で停止する。

https://github.com/hamayanShowa-ele/ArduinoShare/tree/main/ESP32freeRTOS_TASK_ID_016

volatile SemaphoreHandle_t xSemaphore;

void setup()
{
  Serial.begin( 115200 );
  Serial.println( "FreRTOS Test." );

  // Create semaphore to inform us when the timer has fired
  xSemaphore = xSemaphoreCreateBinary();

  /* configure take task. */
  xTaskCreatePinnedToCore(
    takeTask,  /* task name */
    "",     /* task name string */
    1024,   /* stack size */
    NULL,   /* execute parameter */
    2,      /* task priority : 0 to 24. 0 is lowest priority. */
    NULL,   /* task handle pointer */
    1       /* core ID */
  );

  /* configure give task. */
  xTaskCreatePinnedToCore(
    giveTask,  /* task name */
    "",     /* task name string */
    1024,   /* stack size */
    NULL,   /* execute parameter */
    3,      /* task priority : 0 to 24. 0 is lowest priority. */
    NULL,   /* task handle pointer */
    1       /* core ID */
  );

  vTaskDelete( NULL );  /* delete loopTask. */
}

void loop()
{
}

void giveTask( void *execParam )
{
  int count = 1;
  while( 1 )
  {
    vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 500 ) );
    Serial.print( "give count =" ); Serial.println( count, DEC );
    xSemaphoreGive( xSemaphore );
    if( ++count > 50 ) vTaskDelete( NULL );
  }
}

void takeTask( void *execParam )
{
  int count = 1;
  while( 1 )
  {
    if( xSemaphoreTake( xSemaphore, 0 ) == pdTRUE )
    {
      Serial.print( "take count =" ); Serial.println( count++, DEC );
    }
    vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 550 ) );
  }
}

セマフォのタイプをカウンティングセマフォとしたプログラム。この場合はTake側も50で停止する。

volatile SemaphoreHandle_t xSemaphore;

void setup()
{
  Serial.begin( 115200 );
  Serial.println( "FreRTOS Test." );

  // Create semaphore to inform us when the timer has fired
  xSemaphore = xSemaphoreCreateCounting( 100, 0 );

  /* configure take task. */
  xTaskCreatePinnedToCore(
    takeTask,  /* task name */
    "",     /* task name string */
    1024,   /* stack size */
    NULL,   /* execute parameter */
    2,      /* task priority : 0 to 24. 0 is lowest priority. */
    NULL,   /* task handle pointer */
    1       /* core ID */
  );

  /* configure give task. */
  xTaskCreatePinnedToCore(
    giveTask,  /* task name */
    "",     /* task name string */
    1024,   /* stack size */
    NULL,   /* execute parameter */
    3,      /* task priority : 0 to 24. 0 is lowest priority. */
    NULL,   /* task handle pointer */
    1       /* core ID */
  );

  vTaskDelete( NULL );  /* delete loopTask. */
}

void loop()
{
}

void giveTask( void *execParam )
{
  int count = 1;
  while( 1 )
  {
    vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 500 ) );
    Serial.print( "give count =" ); Serial.println( count, DEC );
    xSemaphoreGive( xSemaphore );
    if( ++count > 50 ) vTaskDelete( NULL );
  }
}

void takeTask( void *execParam )
{
  int count = 1;
  while( 1 )
  {
    if( xSemaphoreTake( xSemaphore, 0 ) == pdTRUE )
    {
      Serial.print( "take count =" ); Serial.println( count++, DEC );
    }
    vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 550 ) );
  }
}