本文将研究信号，它们是Nucleus SE中任务之间最简单的交互机制。 它们提供了一种在任务之间传输简单消息的低成本方法。
该系列中的先前文章：
第十五条 内存分区：服务和数据结构第十四条 内存部分：简介和基本服务第十三条 任务数据结构和不受支持的API调用第十二条 任务处理服务第11条 任务：API的配置和介绍第10条 计划程序：高级功能和上下文保留第9条。 调度程序：实施第8条 Nucleus SE：内部设计和部署第7条 Nucleus SE：简介第6条。 其他RTOS服务第5条 任务交互和同步第4条 任务，上下文切换和中断第3条 任务与计划第2条。 RTOS：结构和实时模式
第1条 RTOS：简介。
使用信号
信号与所有其他类型的内核对象不同，因为它们不是自治的：信号与任务相关联，没有任务就无法存在。 如果将应用程序配置为使用信号，则每个任务都有一组八个信号标志。
任何任务都可以为另一个任务设置信号。 信号只能由信号所有者读取。 在读取期间，信号被重置。 任务无法读取或重置其他任务的信号。
Nucleus RTOS有一个工具，允许任务分配在另一个任务设置一个或多个信号标志时运行的功能。 这有点让人想起中断例程。 Nucleus SE不支持此功能；此处，任务应明确请求信号标志。
信号设定
与大多数Nucleus SE对象一样，信号调整由
nuse_config.h中的
#define指令确定。 主要参数是
NUSE_SIGNAL_SUPPORT ，它激活功能支持（对于应用程序中的所有任务）。 指示信号数量的问题不值得：为每个任务分配8个标志。
设置此启用参数可以用作主信号激活器。 这提供了具有适当大小的良好定义的数据结构。 另外，此选项激活API设置。
激活API调用
Nucleus SE中的每个API函数（实用程序调用）
都由nuse_config.h中的
#define指令激活。 对于信号，这些包括：
NUSE_SIGNALS_SEND NUSE_SIGNALS_RECEIVE
默认情况下，它们设置为
FALSE ，从而禁用每个服务调用并防止实现它们的代码被打开。 要在应用程序中配置信号，您需要选择必要的API调用并将相应的指令设置为
TRUE 。
以下是默认
nuse_config.h文件的摘录：
#define NUSE_SIGNAL_SUPPORT FALSE #define NUSE_SIGNALS_SEND FALSE #define NUSE_SIGNALS_RECEIVE FALSE
禁用信号支持的激活的API功能将导致编译错误。 如果您的代码使用尚未激活的API调用，则会发生布局错误，因为实现代码未包含在应用程序中。 当然，包含两个API函数在某种程度上是不必要的，因为在没有这些API的情况下激活信号支持没有意义。 添加了激活器以与其他Nucleus SE功能兼容。
通话信号
Nucleus RTOS支持四个与信号相关的开销调用，这些调用提供以下功能：
- 向给定任务发送信号。 Nucleus SE在NUSE_Signals_Send（）函数中实现。
- 接收信号。 Nucleus SE在NUSE_Signals_Receive（）函数中实现。
- 信号处理程序注册。 在Nucleus SE中未实现。
- 打开/关闭（控制）信号。 在Nucleus SE中未实现。
这些挑战的实现方式将在下面详细讨论。
信令和接收服务
可以对一组任务信号执行的基本操作是发送数据（可以由任何任务执行）和读取数据（因此，清除数据只能由所有者任务执行）。 Nucleus RTOS和Nucleus SE为这些操作提供了两个基本的API调用，下面将对其进行介绍。
由于信号是位，因此最好将它们可视化为二进制数。 由于历史上标准C不支持二进制常数的表示（仅八进制和十六进制），因此Nucleus SE具有有用的头文件
nuse_binary.h ，其中包含针对所有256个8位值的
#define字符，例如
b01010101 。 以下是
nuse_binary.h文件的摘录：
#define b00000000 ((U8) 0x00) #define b00000001 ((U8) 0x01) #define b00000010 ((U8) 0x02) #define b00000011 ((U8) 0x03) #define b00000100 ((U8) 0x04) #define b00000101 ((U8) 0x05)
发送信号
任何任务都可以将信号发送到应用程序中的任何其他任务。 发送信号涉及设置一个或多个信号标志。 这是一个OR操作，不会影响先前设置的标志。
调用以将信号发送到Nucleus RTOS服务电话原型：
状态NU_Send_Signals（NU_TASK *任务，UNSIGNED信号）;参数：
task-指向设置信号标志所属的任务控制单元的指针；
信号 -设置的信号标志的值。
返回值：
NU_SUCCESS-调用成功完成；
NU_INVALID_TASK-指向任务的无效指针；
呼叫发送信号至Nucleus SE该API调用支持Nucleus RTOS API的核心功能。
服务电话原型：
STATUS_NUSE_Signals_Send（NUSE_TASK任务，U8信号）；参数：
任务 -设置的信号标志所属的任务的索引（ID）;
信号 -设置的信号标志的值。
返回值：
NUSE_SUCCESS-服务调用已成功完成；
NUSE_INVALID_TASK-无效的任务索引。
在Nucleus SE中实现信令下面是NUSE_Signals_Send（）函数的完整代码：
STATUS NUSE_Signals_Send(NUSE_TASK task, U8 signals) { #if NUSE_API_PARAMETER_CHECKING if (task >= NUSE_TASK_NUMBER) { return NUSE_INVALID_TASK; } #endif NUSE_CS_Enter(); NUSE_Task_Signal_Flags[task] |= signals; NUSE_CS_Exit(); return NUSE_SUCCESS; }
代码很简单。 在对参数进行任何验证之后，信号值将对指定任务的信号标志进行“或”运算。 锁定任务不会影响信号。
接收信号
任务只能读取自己的信号标志集。 在读取期间，标志值被重置。
调用以在Nucleus RTOS中接收信号服务电话原型：
未签名的NU_Receive_Signals（VOID）;参数：无。
返回值：
信号标志值。
调用以在Nucleus SE中接收信号该API调用支持Nucleus RTOS API的核心功能。
服务电话原型：
U8 NUSE_Signals_Receive（void）;参数：无。
返回值：
信号标志值。
核SE信号接收的实现以下是
NUSE_Signals_Receive（）函数的完整代码：
U8 NUSE_Signals_Receive(void) { U8 signals; NUSE_CS_Enter(); Signals = NUSE_Task_Signal_Flags[NUSE_Task_Active]; NUSE_Task_Signal_Flags[NUSE_Task_Active] = 0; NUSE_CS_Exit(); return signals; }
代码很简单。 标志的值被复制，初始值被重置，并且该复制由API函数返回。 锁定任务不会影响信号。
资料结构
由于信号不是独立的对象，因此内存的使用取决于它们所属的任务。 以下是一些完整理解的信息。 信号使用一个数据结构（在RAM中），该数据结构与其他Nucleus SE对象一样，是一个表，其维数对应于应用程序中的任务数。 仅当启用信号支持时，才使用此数据结构。
我强烈建议应用程序代码不要直接访问此数据结构，而要使用可用的API函数。 这样可以避免与Nucleus SE的未来版本不兼容，产生不必要的副作用，并且还简化了将应用程序移植到Nucleus RTOS的过程。 下面将详细讨论数据结构，以简化对服务调用和调试原理的理解。
放置在RAM中的数据的结构
资料结构：
NUSE_Task_Signal_Flags []-U8类型的数组，每个配置的任务都有一个条目，信号标志存储在此数组中。
加载Nucleus SE时，
NUSE_Init_Task（）函数会将此数据结构初始化为零。
放在ROM中的数据结构
信号在ROM中缺少数据结构。
用于存储信号数据的内存量
与所有Nucleus SE核心对象一样，信号所需的内存量是可以预测的。
ROM中应用程序中所有信号的数据量为0。
对于应用程序中所有信号，用于在RAM中存储数据的内存量（以字节为单位）等于已配置任务的数量（
NUSE_TASK_NUMBER ）。 但是实际上，这些数据属于任务，并且在上一篇有关任务的文章中进行了描述。
未实现的API调用
Nucleus SE中未实现两个Nucleus RTOS API信令调用：
信号处理程序注册
该API调用为当前任务设置信号处理过程（功能）。 Nucleus SE不需要此功能，因为不支持信号处理程序。
服务电话原型：
状态NU_Register_Signal_Handler（VOID（* signal_handler）（UNSIGNED））;参数：
signal_handler-接收信号时应调用的函数
返回值：
NU_SUCCESS-调用成功完成；
NU_INVALID_POINTER-指向信号处理程序的空指针（
NULL ）
控制（激活/停用）信号
该服务为当前任务激活和/或禁用信号。 对于每个任务，有32个信号可用。 每个信号由
signal_enable_mask中的一位
表示 。 在
signal_enable_mask中添加一个位将启用相应的信号，而删除一个位则将其禁用。
服务电话原型：
UNSIGNED NU_Control_Signals（UNSIGNED enable_signal_mask）;参数：
enable_signal_mask-表示正确信号的位模式。
返回值：
遮罩可激活/禁用前一个信号。
兼容Nucleus RTOS
开发Nucleus SE时，我的目标是保持代码级别与Nucleus RTOS兼容。 信号也不例外，从开发人员的角度来看，它们的实现方式与Nucleus RTOS中的实现方式几乎相同。 考虑到最终代码更容易理解并且可以更有效地使用内存，因此我认为有些不兼容是有效的。 否则，Nucleus RTOS API调用几乎可以直接转移到Nucleus SE调用。
信号处理器
在Nucleus SE中，未实现信号处理程序以简化整体结构。
信号可用性和数量
在Nucleus RTOS中，任务可以具有32个信号标志。 在Nucleus SE中，我决定将它们的数量减少到八个，因为这对于简单的应用程序就足够了，并且可以节省RAM资源。 如有必要，可以完全关闭信号。
未实现的API调用
Nucleus RTOS支持四个信令服务调用。 其中有两个未在Nucleus SE中实现。 它们的描述可以在上面的“未实现的API调用”部分中找到。
关于作者： Colin Walls在电子行业工作了30多年，大部分时间用于固件。 他现在是Mentor Embedded（Mentor Graphics的一个部门）的固件工程师。 Colin Walls经常在会议和研讨会上发表演讲，他撰写了许多技术文章并撰写了两本有关固件的书。 居住在英国。
Colin的专业
博客 ，电子邮件：colin_walls@mentor.com。