Spresense에서 NuttX의 pthreads를 사용하여 다중 루틴 학습 #2 ~ 정음 시스템을 통해 배타적 제어 프로그램의 실행 ~

이거 뭐야?
이어서저번 Spresense에서 pthreads 인터페이스를 사용하여 동작을 확인합니다.
이번 주제.
이번에는 정음 제어 프로그램의 실행을 사용합니다.
이번에 사용한 pthreads의 함수는 다음과 같다.

pthread_mutex_init: 음소거 초기화

pthread_mutex_lock: 음소거 록

pthread_mutex_unlock: 음소거 해제

pthread_mutex_destroy: 음소거 제거

환경을 확인하다
저번와 같습니다.
테스트 코드 설명
이번 테스트 코드는 GiitHub[1]입니다.
디렉토리, 실행 파일 이름 pthread무텍스입니다.
지난번 [대기 스레드 시작/종료]의 샘플 코드를 바탕으로 정음 제어를 추가했습니다.
음소거 정의
음소거를 정의합니다.
pthread_mutex_main.c//해당 부분 추출 및 기재

pthread_mutex_t using_blink_led;

음소거 초기화
정음 시스템을 이용하다mutex_init로 초기화합니다.
pthread_mutex_main.cmain 함수//해당 부분 추출 및 기재

int main(int argc, FAR char *argv[])
{

  if (pthread_mutex_init(&using_blink_led, NULL) != 0) {
      printf("Error; pthread_mutex_init.\n");
      exit(1);
  }
  
}

음소거 록
뮤직록은 pthread.mutex_lock입니다.
무음 록은 pthread. -mutex_unlock입니다.
pthread_mutex_lock 및 pthreadmutex_unlock으로 묶은 코드가 실행될 것이라고 가정하십시오.
pthread_mutex_main.cmain 함수//해당 부분 추출 및 기재

void* blink_led_mutex(void* arg) {
  uint32_t led_index = (uint32_t)arg;
  uint32_t switch_index = (uint32_t)arg;
  unsigned int sleep_sec = 1 + (uint32_t)arg; // sleepする秒数
  int led_value = 1;

  volatile int switch_status = board_gpio_read(aps_board_switch_pin_2[switch_index]);

  printf("start blink_led[%ld] thread ID = %d switch_status = %d.\n", led_index, pthread_self(), switch_status);

  while (switch_status == 1) {  // スイッチ押下されたらループから抜ける
    pthread_mutex_lock(&using_blink_led);

    board_gpio_write(aps_board_led_pin_2[led_index], led_value);
    sleep(sleep_sec);
    led_value ^= 1;
    switch_status = board_gpio_read(aps_board_switch_pin_2[switch_index]);
    printf("blink_led[%ld] thread ID = %d led_value = %d switch_status = %d.\n", led_index, pthread_self(), led_value, switch_status);

    pthread_mutex_unlock(&using_blink_led);
  }

  printf("end blink_led[%ld] thread ID = %d.\n", led_index, pthread_self());

  return (void*)led_index;
}

음소거 제거
음소거 필요 없으면 pthread.mutex_destroy를 사용하여 제거합니다.
pthread_mutex_main.cmain 함수//해당 부분 추출 및 기재

int main(int argc, FAR char *argv[])
{


  if (pthread_mutex_destroy(&using_blink_led) != 0) {
      printf("Error; pthread_mutex_destroy.\n");
      exit(1);
  }

  printf("Bye.\n");

  return 0;  
}

동작 확인 결과
이번 프로그램은 지난번 [대기 라인의 시작과 끝]의 샘플 코드를 바탕으로 정음 제어를 추가했습니다.
printf의 출력을 비교하여 정음 기반 프로그램이 배타 제어를 실행했는지 확인하십시오.
이번 (정음판) 의 printf는 다음과 같다.

nsh> pthread_mutex
start blink_led[0] thread ID = 12 switch_status = 1.               
start blink_led[1] thread ID = 13 switch_status = 1.               
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 12 led_value = 1 switch_status = 0.
end blink_led[0] thread ID = 12.                                            
exit thread[0] thread ID = 11 return value = 0                       
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 13 led_value = 0 switch_status = 0.
end blink_led[1] thread ID = 13.                                            
exit thread[1] thread ID = 11 return value = 1                       
Bye.

지난번(비정음판)의 printf는 다음과 같다.

nsh> pthread_first_test_app
start blink_led[0] thread ID = 9 switch_status = 1.
start blink_led[1] thread ID = 10 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 9 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 9 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 9 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 9 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 9 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 9 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[0] thread ID = 9 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 1 switch_status = 1.
end blink_led[0] thread ID = 9.
exit thread[0] thread ID = 8 return value = 0
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 0 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 1 switch_status = 1.
blink_led[1] thread ID = 10 led_value = 0 switch_status = 0.
end blink_led[1] thread ID = 10.
exit thread[1] thread ID = 8 return value = 1
Bye.

스레드 0(blink led[0])은 1초 간격, 스레드 1(blink led[1])은 2초 간격으로 LED가 깜빡이는 작업이다.
지난번과 이번 printf를 비교하면 다음과 같다.

지난번에 라인 1의 printf 사이에서 두 라인 0의 printf를 확인할 수 있었다.

이번에는 지난번 printf 출력 모드가 없고 라인 0 라인 1의 printf가 교체되어 출력됩니다.

음소거 록과 잠금 해제 코드를 추가하면 루틴 0이 루틴 1의 2초 동안sleep에서 실행되지 않았음을 알 수 있습니다.
단서 사이의 프로그램이 실행하는 배타 제어를 확인했다.
동작 확인 방법
저번와 같습니다.
지난번과 프로그램 이름이 다릅니다.이번 프로그램 이름은 pthread입니다.무텍스입니다.
이번 소감.
Spresense에서 NuttX의 pthreads 음소거 동작을 확인할 수 있습니다.
이번에도 지난번과 마찬가지로 호스트 PC의 pthreads 인터페이스에서 구현됐다.
앞으로도 다선정 동시 처리를 배우고 실험하고 싶습니다.
끝까지 읽어주셔서 감사합니다.
각주
GiitHub 링크 ↩︎