Modern Embedded Recipes · 69/152

RTOS Event Group 활용 — Bit Wait·Sync·Notify

2026년 4월 15일 · Hawk · 3분 읽기

#한 줄 요약

“Event group은 24비트 flag 묶음입니다.” 여러 비트의 set/clear, AND/OR 조건 대기, 한 번에 여러 task 깨우기까지 한 객체로 처리합니다.

#어떤 상황에서 쓰나

“Wi-Fi 연결됨”, “NTP 동기화 완료”, “config 로드됨” 세 조건이 모두 갖춰져야 application task가 시작해야 하는 부팅 시나리오가 흔합니다. Semaphore 세 개로 take를 차례로 하면 순서가 강제되고 코드가 지저분해집니다. Event group은 세 비트의 AND wait 한 줄로 끝납니다.

반대로 한 task가 setting을 바꿨을 때 여러 subscriber task를 모두 깨우고 싶을 때도 event group이 답입니다. Queue는 1

또는 1

broadcast가 안 됩니다.

#핵심 개념

EventBits_t = uint24_t (FreeRTOS) — 24개 bit.

API	동작
`xEventGroupCreate`	새 group
`xEventGroupSetBits`	특정 비트 set, wait중 task 깨움 여부 평가
`xEventGroupClearBits`	특정 비트 clear
`xEventGroupWaitBits`	AND or OR 조건 대기
`xEventGroupSync`	여러 task의 rendezvous

가장 중요한 API가 xEventGroupWaitBits입니다.

1
EventBits_t got = xEventGroupWaitBits(
2
    eg,            /* event group */
3
    bits,          /* 어떤 bit를 기다리나 */
4
    clear_on_exit, /* return 직전에 clear할지 */
5
    wait_all,      /* AND(pdTRUE) vs OR(pdFALSE) */
6
    timeout);

이 4-옵션 조합이 거의 모든 동기화 패턴을 표현합니다.

#코드 / 실제 사용 예

#부팅 조건 wait (AND)

1
#define BIT_WIFI    (1 << 0)
2
#define BIT_NTP     (1 << 1)
3
#define BIT_CFG     (1 << 2)
4

5
EventGroupHandle_t boot;
6

7
void task_wifi(void *arg) {
8
    wifi_connect();
9
    xEventGroupSetBits(boot, BIT_WIFI);
10
    vTaskDelete(NULL);
11
}
12

13
void task_ntp(void *arg) {
14
    xEventGroupWaitBits(boot, BIT_WIFI, pdFALSE, pdTRUE, portMAX_DELAY);
15
    ntp_sync();
16
    xEventGroupSetBits(boot, BIT_NTP);
17
    vTaskDelete(NULL);
18
}
19

20
void task_app(void *arg) {
21
    const EventBits_t all = BIT_WIFI | BIT_NTP | BIT_CFG;
22
    xEventGroupWaitBits(boot, all, pdFALSE, pdTRUE, portMAX_DELAY);   /* AND */
23
    application_main();
24
}
25

26
int main(void) {
27
    boot = xEventGroupCreate();
28
}

세 조건을 한 줄로 기다립니다. 어떤 순서로 set 되어도 모두 set되는 순간 task_app이 깨어납니다.

#Event 중 어느 하나라도 (OR)

1
#define BIT_BUTTON   (1 << 0)
2
#define BIT_TIMEOUT  (1 << 1)
3
#define BIT_CMD      (1 << 2)
4

5
EventBits_t got = xEventGroupWaitBits(
6
    ui_events,
7
    BIT_BUTTON | BIT_TIMEOUT | BIT_CMD,
8
    pdTRUE,        /* return 시 clear */
9
    pdFALSE,       /* OR */
10
    pdMS_TO_TICKS(1000));
11

12
if (got & BIT_BUTTON)  handle_button();
13
if (got & BIT_TIMEOUT) handle_timeout();
14
if (got & BIT_CMD)     handle_cmd();
15
if (got == 0)          handle_no_event();   /* timeout */

여러 source 중 아무거나 들어오면 깨어나서 어느 비트가 set 되었는지를 확인합니다. pdTRUE로 clear 옵션을 주면 다음 wait를 위해 비트가 자동으로 비워집니다.

#Broadcast (1
wake)

1
EventGroupHandle_t cfg_changed;
2

3
void admin(void) {
4
    update_config();
5
    xEventGroupSetBits(cfg_changed, BIT_RELOAD);   /* 모든 wait task 깨움 */
6
}
7

8
void task_subscriber(void *arg) {
9
    for (;;) {
10
        xEventGroupWaitBits(cfg_changed, BIT_RELOAD, pdFALSE, pdTRUE, portMAX_DELAY);
11
        reload_local_state();
12
    }
13
}

여러 task가 같은 비트를 기다리면 set 한 번에 모두 깨어납니다. Subscriber 패턴을 RTOS primitive 하나로 구현할 수 있습니다.

#Sync barrier (`xEventGroupSync`)

1
#define BIT_TASK_A   (1 << 0)
2
#define BIT_TASK_B   (1 << 1)
3
#define BIT_TASK_C   (1 << 2)
4
#define ALL_TASKS    (BIT_TASK_A | BIT_TASK_B | BIT_TASK_C)
5

6
void task_a(void *arg) {
7
    for (;;) {
8
        compute_part_a();
9
        xEventGroupSync(barrier, BIT_TASK_A, ALL_TASKS, portMAX_DELAY);
10
        /* 세 task 모두 도착한 후 진행 */
11
    }
12
}

세 task가 같은 지점에 모두 도착할 때까지 대기합니다. parallel 알고리즘의 phase 동기화에 깔끔합니다.

#ISR에서 set

1
void EXTI_IRQHandler(void) {
2
    BaseType_t hp = pdFALSE;
3
    xEventGroupSetBitsFromISR(ui_events, BIT_BUTTON, &hp);
4
    portYIELD_FROM_ISR(hp);
5
}

*FromISR 변종은 daemon task에 메시지를 보내 set을 deferred 처리합니다. ISR 자체는 길어지지 않습니다.

#측정 / 성능 비교

1
연산                              시간 (Cortex-M4 72 MHz)
2
xEventGroupSetBits (waiter 0)     1.3 µs
3
xEventGroupSetBits (waiter 3)     5.6 µs  ← 3개 깨우기
4
xEventGroupWaitBits (already set) 0.9 µs
5
xEventGroupSync (3 task barrier)  8.1 µs
6
xEventGroupSetBitsFromISR         2.1 µs (deferred)

여러 task를 깨울수록 set 비용이 비례해 늘어납니다. ISR에서는 deferred 호출이므로 일정 latency가 더 듭니다.

1
대체 비교
2
3 semaphore로 AND               9.0 µs (3 give + 3 take)
3
1 event group AND               2.0 µs

다중 조건 wait는 event group이 훨씬 효율적입니다.

#자주 보는 함정

Clear 타이밍 오류

1
xEventGroupWaitBits(eg, BIT, pdFALSE, ...);   /* clear 안 함 */
2
/* 다음 cycle에도 즉시 return — busy loop */

매 cycle 새 event를 기다리려면 clear_on_exit = pdTRUE 또는 명시적 xEventGroupClearBits가 필요합니다.

24비트 한계 초과

1
#define BIT_X   (1 << 24)   /* 사용 안 됨 — 상위 8비트는 system reserved */

FreeRTOS는 24비트만 사용자에게 줍니다. ZEPHYR k_event는 32비트, FreeRTOS는 24비트라는 점을 기억합니다.

Race in set + clear

1
xEventGroupSetBits(eg, B);
2
/* 다른 task가 즉시 clear할 수 있음 */
3
xEventGroupClearBits(eg, B);

Set과 clear가 다른 task에서 비동기로 일어나면 의도와 다른 상태가 됩니다. State 전이는 한 owner가 관리하는 패턴이 안전합니다.

ISR에서 직접 SetBits 사용

1
void IRQ(void) {
2
    xEventGroupSetBits(eg, BIT);   /* assert fail */
3
}

ISR에서는 반드시 *FromISR 변종을 씁니다. 일반 API는 critical section 보호가 다릅니다.

#정리

Event group은 24비트 flag 묶음으로 AND, OR, broadcast를 한 객체로 처리합니다.
xEventGroupWaitBits의 4가지 옵션이 거의 모든 동기화 패턴을 표현합니다.
부팅 조건, multi-source dispatch, subscriber broadcast 패턴에 적합합니다.
xEventGroupSync는 multi-task barrier 한 줄 구현입니다.
ISR set은 deferred 처리이므로 latency가 일반 API보다 약간 큽니다.
Clear 정책을 명확히 두고, 24비트 한계를 기억합니다.

다음 편은 Software Timer입니다. One-shot, auto-reload, timer task의 안전한 사용을 다룹니다.

RTOS Event Group 활용 — Bit Wait·Sync·Notify

#한 줄 요약

#어떤 상황에서 쓰나

#핵심 개념

#코드 / 실제 사용 예

#부팅 조건 wait (AND)

#Event 중 어느 하나라도 (OR)

#Broadcast (1
wake)

#Sync barrier (`xEventGroupSync`)

#ISR에서 set

#측정 / 성능 비교

#자주 보는 함정

#정리

#관련 항목

Modern Embedded Recipes · 70 of 152

관련 글

RTOS 디버깅 기법 — Tracealyzer·SystemView·Stack 추적

RTOS Software Timer 활용 — One-shot·Auto-reload·Daemon Task

RTOS Queue 활용 — By-Value·By-Reference·Timeout 패턴

이 글을 참조하는 글 (2)

#한 줄 요약

#어떤 상황에서 쓰나

#핵심 개념

#코드 / 실제 사용 예

#부팅 조건 wait (AND)

#Event 중 어느 하나라도 (OR)

#Broadcast (1 wake)

#Sync barrier (xEventGroupSync)

#ISR에서 set

#측정 / 성능 비교

#자주 보는 함정

#정리

#관련 항목

Modern Embedded Recipes · 70 of 152

관련 글

RTOS 디버깅 기법 — Tracealyzer·SystemView·Stack 추적

RTOS Software Timer 활용 — One-shot·Auto-reload·Daemon Task

RTOS Queue 활용 — By-Value·By-Reference·Timeout 패턴

이 글을 참조하는 글 (2)

#Broadcast (1
wake)

#Sync barrier (`xEventGroupSync`)