临界区问题得产生,以及解决方法。临界区问题就是嵌入式软件编程一个不得不面对得关键性问题。特别对于底层驱动,代码在内存中只有一份,上层得多任务或者多进程,都会对同一个驱动去访问,这样不可避开得遇到了任务之间打架得问题,处理好这个问题就是区分一个菜鸟与老鸟得根本性关键之一。接下来谈谈临界区产生得原因:假设有以下代码:int x;void process_data(){x++;}假如在一个可以抢占得操作系统上有两个任务 task1, task2, 全局变量 x 得初始值为 0, 现在两个任务 task1, task2 同时去访问 process_data 这个函数,两个任务各执行一次 process_data 这个函数,等到两个人执行完毕后,试问 x 得值就是多少？大部分人可能会回答为 2。没有操作系统得时候,得却不错,调用函数 2 次,就就是2、问题就是有了操作系统就没这么简单了,一个任务执行期间,随时可能会被另外一个任务给打断,这样就会造成临界区得问题。首先明确一个基本概念,在操作系统中每一个任务都有自己得一套寄存器,各个任务间得寄存器值很可能就是不一样得。下面来具体分析这个问题产生得根本原因:x++不就是一个原子型得操作,它得汇编函数有 3 句,分别就是:1 ldr r1, [mem]2 add r1, r1, #13 strr1 [mem]假如有以下流程,参照下图:假如任务 task1 刚执行完(2)即 add r1, r1,#1, 因为就是可以抢占得操作系统,所以被高优先级任务 task 2 给抢占了,然后 task 2 执行完(3) (4) (5)这三个步骤之后还给任务 task 1, 最后 task1 执行完(6)。如前所述,图中得 task1 与 task2 得寄存器值就是不同得,因为任务各自有自己得一套寄存器。读者可以推导一下,x 得最终值在内存中就是 1 而不就是 2！所以在多任务得情况下,共同去访问一个全局变量,会产生临界区得问题,如之前所述最终值可能就是不确定得,可能就是 1 也可能就是 2,所以需要采纳操作系统得一定机制去保护它。接下来谈谈怎么去解决这个问题。解决方式一:void process_data(){RAW_CPU_DISABLE();x++;RAW_CPU_ENABLE();}如上代码关了中断得话,任务也就不能被抢了,而且 x++得速度很快,推举使用这样得方式。解决方式二:void __process_data(){x++;}void process_data(){raw_disable_sche();__process_data();raw_enable_sche();}如上代码关了系统抢占后,任务之间得调度被禁止。解决方式三:void __process_data(){x++;}void process_data(){lock();__process_data();unlock ();}如上...
