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B7课程：互斥锁

上一课B6讲的是临界区。临界区的做法比较硬：把调度器锁住，这段时间别的任务插不进来。能解决问题，但代价也明显——锁得时间一长，实时性就差了。

B7换了个思路：任务该阻塞就阻塞，别把整个系统冻住。这就是互斥锁（mutex）。多任务共用一个资源（本例是串口）时，如何保证同一时刻只有一个任务在用。

（图一）

工程跑在APM32（Cortex-M0）上，应用层主要看al_main_task.c。

main里关掉中断，初始化OS，创建一个优先级为1的main_task，然后os_start()。真正干活的逻辑都在al_main_task里：

配SysTick（1ms）、USART1、LED

os_mutex_init(&g_mutex)

再创建两个优先级都是2的任务：task1、task2：

void al_task1(void *arg)

{

while (1)

{

os_mutex_lock(&g_mutex, OS_PEND_FOREVER);

printf("11111\n");

al_busy_delay(5000*1000);

os_mutex_unlock(&g_mutex);

}

}

void al_task2(void *arg)

{

os_tick_delay(100);

while (1)

{

os_mutex_lock(&g_mutex, OS_PEND_FOREVER);

printf("22222\n");

al_busy_delay(5000*1000);

os_mutex_unlock(&g_mutex);

}

}

共享资源就是串口。printf底层走fputc，一个字符一个字符往USART塞。如果两个任务同时打字，串口输出很容易搅在一起。锁把「打印+ busy delay」包起来，谁拿到锁谁独占这段输出。

task2开头故意os_tick_delay(100)，让task1先跑一会儿，现象更直观。两个任务优先级相同，中间那段al_busy_delay是空转，不会主动让出CPU；时间片到了还是可能切走，但因为锁还在手里，另一个任务进不了临界代码，最多在外面干等。

串口里正常应该看到完整的一行行11111 / 22222，不会出现11212...这种穿插。

修改完后，按预期的打印。后期有兴趣可以研究下os_tick.c底层的机制，就会更清晰地了解到为什么会是这个结果了。

（图二）

建议自己改一版对比

把两个任务里的os_mutex_lock/unlock注释掉，重新烧录看串口。大概率输出会糊成一团。再加回锁，现象立刻干净。这一步比只看代码印象深。

也可以试着把al_busy_delay挪到unlock后面，观察两个任务输出切换会不会更密——这能帮你体会「锁住的时间」到底意味着什么。

（图三）