41.Zephyr的条件变量

条件变量使线程能够等待，直到发生特定条件。

概念

可以定义任意数量的条件变量（仅受可用 RAM 的限制）。每个条件变量都由其内存地址引用。
要等待条件变为真，线程可以使用条件变量。
条件变量基本上是一个线程队列，当某些执行状态不符合预期时，线程会阻塞。函数k_condvar_wait()以原子方式执行以下步骤:

• 释放上次获取的互斥锁。
• 将当前线程放在条件变量队列中。

当条件变量状态改变时，可以唤醒一个或多个等待线程。
当阻塞线程获取到k_condvar_signal()或k_condvar_broadcast()发出的条件信号时，它执行如下步骤：

• 重新获取先前发布的互斥锁。
• 从k_condvar_wait() 返回。

必须先初始化条件变量，然后才能使用它。

定义条件变量

条件变量是使用k_condvar类型定义的变量。然后必须通过调用k_condvar_init()对其进行初始化。

struct k_condvar my_condvar;
k_condvar_init(&my_condvar);

也可以通过调用K_CONDVAR_DEFINE在编译时定义和初始化条件变量。

K_CONDVAR_DEFINE(my_condvar);

等待条件变量

线程可以通过调用k_condvar_wait()来等待条件。

K_MUTEX_DEFINE(mutex);
K_CONDVAR_DEFINE(condvar)
void main(void)
{
    k_mutex_lock(&mutex, K_FOREVER);
    /* block this thread until another thread signals cond. While
     * blocked, the mutex is released, then re-acquired before this
     * thread is woken up and the call returns.
     */
    k_condvar_wait(&condvar, &mutex, K_FOREVER);
    ...
    k_mutex_unlock(&mutex);
}

向条件变量发出信号

通过为一个线程调用k_condvar_signal() 或通过对多个线程调用k_condvar_broadcast()来发出条件变量的信号。

void worker_thread(void)
{
    k_mutex_lock(&mutex, K_FOREVER);
    /*
     * Do some work and fulfill the condition
     */
    ...
    ...
    k_condvar_signal(&condvar);
    k_mutex_unlock(&mutex);
}

条件变量与互斥锁

将条件变量与互斥锁一起使用，以指示从一个线程到另一个线程的状态变化。条件变量不是条件本身，也不是事件。
互斥锁本身不是为用作通知/同步机制而设计的。它们旨提供对共享资源的互斥访问。