队列、互斥、事件与栈怎样管理资源

先问传递数据还是保护资源

原语	表达什么	不适合替代什么
Queue	带所有权/副本的数据消息	长时间共享可变对象
Binary semaphore	某事件已经发生	需要所有者语义的互斥
Counting semaphore	可用资源或累计事件数量	携带完整消息内容
Mutex	同一时刻一个任务拥有资源	ISR 通知、跨任务释放
Event flags	一组条件位	排队保存每次数据

固定流水线优先用队列把 sample 从采样任务交给处理任务，再把结果交给通信任务。这样数据所有权跟消息移动，不需要三个任务同时改一个全局结构。

优先级反转

低优先级任务持有 mutex，高优先级任务等待该 mutex，中优先级任务又持续抢占低任务，高任务就被间接阻塞。优先级继承可以临时提升锁持有者，缩短反转；它不能修复长临界区、锁循环或错误资源边界。

死锁需要四个条件

互斥、持有并等待、不可抢占、循环等待同时存在时可能死锁。工程上常用全局锁顺序、单 owner 任务、超时与失败恢复降低风险，但超时不是自动恢复：资源状态可能仍需要回滚。

每个任务都有栈预算

任务栈容纳调用帧、局部变量和保存现场。深调用、大型局部数组、格式化函数和异常路径都可能增加峰值。高水位只能说明已运行路径，应配合静态分析、边界填充、MPU/保护和故障注入。

常见误解

• 用 mutex 从 ISR 发送事件；ISR 通常不能阻塞且不具备任务所有权；
• 看到队列满就无限阻塞生产者，导致更高层截止期失守；
• 认为 heap 分配成功一次就长期安全；碎片、并发和峰值仍需检查；
• 把共享变量加 volatile 作为同步方案。

下一步：RTOS 调度与阻塞实验。