在多任務(wù)系統(tǒng)中，任務(wù)間的協(xié)作與資源共享是必須解決的問(wèn)題，RTOS通過(guò)豐富的通信與同步機(jī)制，確保任務(wù)間有序交互而不產(chǎn)生沖突。這些機(jī)制包括信號(hào)量、互斥鎖、消息隊(duì)列、事件標(biāo)志組等，每種工具針對(duì)不同的協(xié)作場(chǎng)景設(shè)計(jì)。

信號(hào)量（Semaphore）是最基礎(chǔ)的同步工具，本質(zhì)是一個(gè)計(jì)數(shù)器，用于控制對(duì)共享資源的訪問(wèn)。當(dāng)任務(wù)需要使用資源時(shí)，會(huì)嘗試“獲取”信號(hào)量（P操作）：若計(jì)數(shù)器大于0，計(jì)數(shù)器減1并繼續(xù)執(zhí)行；若計(jì)數(shù)器為0，任務(wù)進(jìn)入阻塞狀態(tài)。當(dāng)任務(wù)釋放資源時(shí)，會(huì)“釋放”信號(hào)量（V操作），計(jì)數(shù)器加1，若有阻塞任務(wù)則喚醒其中一個(gè)。例如，在打印機(jī)控制中，信號(hào)量計(jì)數(shù)器初始化為1，多個(gè)任務(wù)競(jìng)爭(zhēng)打印時(shí)，只有一個(gè)任務(wù)能獲取信號(hào)量，其他任務(wù)阻塞等待，避免打印內(nèi)容錯(cuò)亂。 

互斥鎖（Mutex）是專(zhuān)為資源獨(dú)占設(shè)計(jì)的同步工具，與信號(hào)量的區(qū)別在于支持“優(yōu)先級(jí)繼承”，能解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。當(dāng)任務(wù)持有互斥鎖時(shí)，其他申請(qǐng)?jiān)撴i的任務(wù)會(huì)阻塞，直到鎖被釋放。例如，在智能家居系統(tǒng)中，“燈光調(diào)節(jié)”和“場(chǎng)景切換”兩個(gè)任務(wù)都需要訪問(wèn)燈光控制模塊，通過(guò)互斥鎖確保同一時(shí)間只有一個(gè)任務(wù)修改燈光參數(shù)，避免出現(xiàn)亮度沖突。 

消息隊(duì)列（Message Queue）用于任務(wù)間的數(shù)據(jù)傳遞，支持異步通信。一個(gè)任務(wù)可向隊(duì)列發(fā)送消息（如傳感器數(shù)據(jù)、控制指令），另一個(gè)任務(wù)從隊(duì)列接收消息，發(fā)送方和接收方可獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)需等待對(duì)方。消息隊(duì)列具有“先進(jìn)先出”（FIFO）特性，也可按消息優(yōu)先級(jí)排序，適合需要緩沖數(shù)據(jù)的場(chǎng)景。例如，在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，傳感器采集任務(wù)將溫度、濕度數(shù)據(jù)放入消息隊(duì)列，數(shù)據(jù)分析任務(wù)從隊(duì)列中讀取并處理，即使分析任務(wù)暫時(shí)繁忙，數(shù)據(jù)也能在隊(duì)列中緩存，避免丟失。 

事件標(biāo)志組（Event Flag Group）則用于處理多任務(wù)間的“邏輯觸發(fā)”場(chǎng)景。一個(gè)任務(wù)可等待多個(gè)事件中的一個(gè)或全部發(fā)生（如“溫度超標(biāo)”或“濕度超標(biāo)”），其他任務(wù)通過(guò)設(shè)置事件標(biāo)志觸發(fā)等待任務(wù)。例如，在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中，報(bào)警任務(wù)等待“煙霧檢測(cè)到”和“溫度過(guò)高”兩個(gè)事件的“或”條件，任一事件發(fā)生都能觸發(fā)報(bào)警，提高響應(yīng)速度。