feat: add lab-rv32i-freertos-semaphore-notify card
This commit is contained in:
user
+196
@@ -0,0 +1,196 @@
|
||||
\documentclass[10pt]{article}
|
||||
\usepackage[T1]{fontenc}\usepackage[utf8]{inputenc}\usepackage[polish]{babel}
|
||||
\usepackage[a4paper,margin=1.55cm]{geometry}
|
||||
\usepackage{array,tabularx,booktabs,amsmath,amssymb,xcolor,listings,hyperref,fancyhdr,lastpage,enumitem}
|
||||
\definecolor{accent}{HTML}{16324A}\definecolor{accentlight}{HTML}{EEF3F7}\definecolor{rulegray}{HTML}{D7DEE5}
|
||||
\hypersetup{colorlinks=true,linkcolor=accent,urlcolor=blue}
|
||||
\IfFileExists{build-meta.tex}{\input{build-meta.tex}}{\newcommand{\BuildCommit}{local}}
|
||||
\newcommand{\PublisherDomain}{mpabi}
|
||||
\newcommand{\CardArea}{inf}
|
||||
\newcommand{\CardSeries}{freertos-cpp}
|
||||
\newcommand{\CardNumber}{12}
|
||||
\newcommand{\CardCount}{16}
|
||||
\newcommand{\CardSlug}{semaphore-notify}
|
||||
\newcommand{\CardVersion}{v00.01}
|
||||
\newcommand{\DocumentUUID}{fcb6107c-268f-4e86-a8cc-092e5875f6f0}
|
||||
\newcommand{\blank}[1]{\rule{#1}{.2pt}}
|
||||
\lstset{language=C++,basicstyle=\ttfamily\scriptsize,columns=fullflexible,keepspaces=true,frame=single,breaklines=true,showstringspaces=false,numbers=none,backgroundcolor=\color{accentlight},rulecolor=\color{rulegray}}
|
||||
\pagestyle{fancy}\fancyhf{}
|
||||
\lhead{\textbf{K12 · FreeRTOS C++ · sync}}\rhead{\small L11 · semaphore vs TCB notify}
|
||||
\lfoot{\scriptsize commit \BuildCommit}\cfoot{\scriptsize \thepage/\pageref{LastPage}}\rfoot{\scriptsize V11.3.0 / \CardVersion}
|
||||
\setlength{\headheight}{14pt}\setlength{\footskip}{19pt}
|
||||
\setlist[itemize]{nosep,leftmargin=1.45em}\setlist[enumerate]{nosep,leftmargin=1.65em}
|
||||
\begin{document}\sloppy
|
||||
\begin{center}
|
||||
{\LARGE\bfseries Semafory i task notifications}\par
|
||||
\vspace{.25em}{\large sygnał 0/1, licznik slotów i kanał jednego TCB}\par
|
||||
\end{center}
|
||||
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{1.65cm}Xp{1.75cm}X@{}}
|
||||
\toprule
|
||||
Karta & K12 / \CardCount & Czas & 30 minut \\
|
||||
Platforma & Hazard3 / RV32I & Taski & waiter 3 / signaler 2 \\
|
||||
Storage & static controls + TCB & Heap delta & 0 B \\
|
||||
Wersja & \CardVersion & UUID karty & \texttt{fcb6107c-...} \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabularx}
|
||||
|
||||
\section*{Trzy podobne wakeupy, trzy różne kontrakty}
|
||||
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{3.6cm}p{3.2cm}p{3.6cm}X@{}}
|
||||
\toprule Typ & Stan & Odbiorcy & Payload \\
|
||||
\midrule
|
||||
Binary semaphore & 0 lub 1 & waiter obiektu & brak \\
|
||||
Counting semaphore & 0..Max & waiterzy obiektu & count zasobu \\
|
||||
Task notification & value/state w TCB & jeden task/slot & value lub bits \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabularx}
|
||||
|
||||
\noindent\fcolorbox{accent}{accentlight}{\begin{minipage}{.94\textwidth}
|
||||
\textbf{Kontrakt K12.} Semaphore nie jest magazynem danych. Notification jest
|
||||
adresowana do konkretnego taska, a action oraz clear/decrement policy są częścią
|
||||
typu operacji, nie szczegółem do domyślenia.
|
||||
\end{minipage}}
|
||||
|
||||
\section*{Plan 30 minut}
|
||||
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{1.35cm}p{3.1cm}X@{}}
|
||||
\toprule Czas & Tryb & Dowód \\
|
||||
\midrule
|
||||
0--5 & binary & 0--1--0; drugi give przy full=false \\
|
||||
5--10 & counting & initial/max 2; take 2--1--0 \\
|
||||
10--15 & block & trzeci take: waiter eBlocked \\
|
||||
15--20 & release & jeden give budzi; token od razu zużyty \\
|
||||
20--25 & notify count & TCB give/take zwraca 1 \\
|
||||
25--30 & notify value & overwrite/wait daje 0xA5A55A5A \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabularx}
|
||||
|
||||
\section*{Wybór}
|
||||
Jeden producent budzi jeden znany task bez payloadu: \blank{4cm}. Trzech
|
||||
workerów konkuruje o dwa sloty: \blank{4cm}.
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
\section{Binary i counting: granice count}
|
||||
|
||||
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{4.6cm}p{3.4cm}X@{}}
|
||||
\toprule Binary krok & Predykcja & Odczyt \\
|
||||
\midrule
|
||||
po create & 0 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
po pierwszym give & 1 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
drugi give przy full & false / nadal 1 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
po take(0) & 0 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabularx}
|
||||
|
||||
\vspace{1em}
|
||||
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{4.6cm}p{3.4cm}X@{}}
|
||||
\toprule Counting krok & Predykcja & Odczyt \\
|
||||
\midrule
|
||||
max / initial & 2 / 2 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
give przy max & false / 2 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
po take 1 & 1 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
po take 2 & 0 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
take 3, portMAX delay & waiter Blocked & \blank{2.5cm} \\
|
||||
signaler give / handoff & waiter wakes, count 0 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabularx}
|
||||
|
||||
\section{Dlaczego count po handoff nadal wynosi zero?}
|
||||
Give przekazuje dostępność oczekującemu waiterowi. Ponieważ waiter ma wyższy
|
||||
priorytet, natychmiast kończy zablokowany take i konsumuje token, zanim signaler
|
||||
ponownie odczyta count.
|
||||
|
||||
Narysuj kolejność: waiter block, signaler give, waiter ready/run/take, signaler
|
||||
resume.\\[.5em]\blank{16cm}\\[1em]\blank{16cm}
|
||||
|
||||
\section*{Storage}
|
||||
Oba uchwyty muszą równać się caller \texttt{StaticSemaphore\_t} w .bss. Create
|
||||
i destroy nie zmieniają heapu. Notification nie ma trzeciego control block:
|
||||
value/state istnieją już w TCB waitera.
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
\section{Notification jako count 1}
|
||||
\begin{lstlisting}
|
||||
freertos::TaskNotification target{waiter_handle};
|
||||
target.give();
|
||||
// in waiter:
|
||||
uint32_t n = freertos::TaskNotification::take(true, timeout);
|
||||
\end{lstlisting}
|
||||
|
||||
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{5cm}p{3.2cm}X@{}}
|
||||
\toprule Pomiar & Predykcja & Odczyt \\
|
||||
\midrule
|
||||
waiter przed give & Blocked & \blank{2.5cm} \\
|
||||
notification value po give & 1 pending & checkpoint / GDB \\
|
||||
take clear-on-exit result & 1 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
value po take & 0 & \blank{2.5cm} \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabularx}
|
||||
|
||||
\section{Notification jako jawna wartość}
|
||||
\begin{lstlisting}
|
||||
target.notify(0xA5A55A5A,
|
||||
freertos::NotificationAction::overwrite);
|
||||
uint32_t value;
|
||||
TaskNotification::wait_value(value, timeout);
|
||||
\end{lstlisting}
|
||||
|
||||
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{5cm}p{3.2cm}X@{}}
|
||||
\toprule Pomiar & Predykcja & Odczyt \\
|
||||
\midrule
|
||||
waiter przed notify & Blocked & \blank{2.5cm} \\
|
||||
action & overwrite & \blank{2.5cm} \\
|
||||
received value & \texttt{0xA5A55A5A} & \blank{2.5cm} \\
|
||||
clear on exit & wszystkie bits & \blank{2.5cm} \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabularx}
|
||||
|
||||
\section*{Clear kontra decrement}
|
||||
\texttt{take(true)} zeruje cały count i zachowuje się jak binary. Z
|
||||
\texttt{take(false)} odejmuje jeden i zachowuje się jak counting. Co zwrócą dwa
|
||||
kolejne take(false), gdy przed nimi wykonano trzy give?\\[.5em]\blank{16cm}
|
||||
|
||||
\section*{Ćwiczenie wyboru}
|
||||
Dobierz mechanizm: (a) dwa wolne bufory DMA, (b) UART budzi konkretny parser,
|
||||
(c) przycisk publikuje strukturę z timestampem.\\[.5em]\blank{16cm}\\[1em]
|
||||
\blank{16cm}
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
\section{Hazard3/GDB i zaliczenie}
|
||||
\begin{lstlisting}[language=bash]
|
||||
make check
|
||||
riscv64-unknown-elf-gdb build/task01_semaphore_notify/prog.elf
|
||||
b synchronization_debug_checkpoint
|
||||
\end{lstlisting}
|
||||
\begin{lstlisting}
|
||||
p g_binary_initial_count
|
||||
p g_binary_after_give
|
||||
p g_binary_second_give
|
||||
p g_counting_initial_count
|
||||
p g_count_after_take1
|
||||
p g_count_after_take2
|
||||
p g_waiter_state_for_counting
|
||||
p g_waiter_state_for_notification
|
||||
p g_notification_pending_checkpoint
|
||||
p g_notification_take_value
|
||||
p/x g_notification_message_value
|
||||
p g_sync_pass
|
||||
\end{lstlisting}
|
||||
|
||||
\section*{Zaliczenie}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $\square$ rozróżniam binary signal, counting slots i TCB notification;
|
||||
\item $\square$ pokazuję binary 0--1--0 i odrzucony drugi give;
|
||||
\item $\square$ pokazuję counting 2--1--0, Blocked i handoff;
|
||||
\item $\square$ notification give/take zwraca dokładnie 1;
|
||||
\item $\square$ overwrite/wait przenosi 0xA5A55A5A;
|
||||
\item $\square$ wyjaśniam storage, cardinality i clear policy.
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\section*{Wyjście}
|
||||
Dlaczego notification nie zastąpi kolejki wielu konsumentów?\\[.5em]
|
||||
\blank{16cm}\\[1em]
|
||||
Dlaczego semaphore count nie jest payloadem aplikacji?\\[.5em]\blank{16cm}
|
||||
|
||||
\vfill
|
||||
\noindent\textbf{Następna karta K13:} typed \texttt{EventBits}, wait any/all,
|
||||
clear-on-exit oraz koordynacja stanu wielu tasków.
|
||||
\end{document}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user