FreeRTOS临界段的保护

什么是临界段

临界段用一句话概括就是一段在执行的时候不能被中断的代码段。在 FreeRTOS 里面，这个临界段最常出现的就是对全局变量的操作，全局变量就好像是一个枪把子，谁都可以对他开枪，但是我开枪的时候，你就不能开枪，否则就不知道是谁命中了靶子。可能有人会说我可以在子弹上面做个标记，我说你能不能不要瞎扯淡。

那么什么情况下临界段会被打断？一个是系统调度，还有一个就是外部中断。在 FreeRTOS，系统调度，最终也是产生 PendSV 中断，在 PendSV Handler 里面实现任务的切换，所以还是可以归结为中断。既然这样，FreeRTOS 对临界段的保护最终还是回到对中断的开和关的控制。

Cortex-M 内核快速关中断指令

为了快速地开关中断， Cortex-M 内核专门设置了一条 CPS 指令，有 4 种用法，具体见代码

 CPSID I ;PRIMASK=1 ;关中断CPSIE I ;PRIMASK=0 ;开中断CPSID F ;FAULTMASK=1 ;关异常CPSIE F ;FAULTMASK=0 ;开异常

代码中PRIMASK 和 FAULTMAST 是 Cortex-M内核里面三个中断屏蔽寄存器中的两个，还有一个是 BASEPRI，有关这三个寄存器的详细用法.

Cortex-M 内核中断屏蔽寄存器组描述

但是，在 FreeRTOS 中，对中断的开和关是通过操作 BASEPRI 寄存器来实现的，即大于等于 BASEPRI 的值的中断会被屏蔽，小于 BASEPRI 的值的中断则不会被屏蔽，不受 FreeRTOS 管理。用户可以设置 BASEPRI 的值来选择性的给一些非常紧急的中断留一条后路。

关中断

FreeRTOS 关中断的函数在 portmacro.h 中定义，分不带返回值和带返回值两种，具体实现

 /* 不带返回值的关中断函数，不能嵌套，不能在中断里面使用 */ #define portDISABLE_INTERRUPTS() vPortRaiseBASEPRI()void vPortRaiseBASEPRI( void ){uint32_t ulNewBASEPRI = configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY; __asm{msr basepri, ulNewBASEPRI dsbisb}}/* 带返回值的关中断函数，可以嵌套，可以在中断里面使用 */ #define portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR() ulPortRaiseBASEPRI()ulPortRaiseBASEPRI( void ){uint32_t ulReturn, ulNewBASEPRI = configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY; __asm{mrs ulReturn, basepri msr basepri, ulNewBASEPRI dsbisb}return ulReturn;}

开中断

FreeRTOS 开中断的函数在 portmacro.h 中定义，

 /* 不带中断保护的开中断函数 */#define portENABLE_INTERRUPTS() vPortSetBASEPRI/* 带中断保护的开中断函数 */#define portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR(x) vPortSetBASEPRI(x) void vPortSetBASEPRI( uint32_t ulBASEPRI ) {__asm{msr basepri, ulBASEPRI}}

进入/退出临界段的宏

进入和退出临界段的宏在 task.h 中定义

 #define taskENTER_CRITICAL() portENTER_CRITICAL()#define taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR() portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR()#define taskEXIT_CRITICAL() portEXIT_CRITICAL()#define taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR( x ) portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR( x )

进入和退出临界段的宏分中断保护版本和非中断版本，但最终都是通过开/关中断来实现。有关开/光中断的底层代码我们已经讲解，那么接下来的退出和进入临界段的代码配套注释来理解即可。

临界段代码的应用

在 FreeRTOS 中，对临界段的保护出现在两种场合，一种是在中断场合一种是在非中断场合，具体的应用见

 /* 在中断场合，临界段可以嵌套 */{uint32_t ulReturn;/* 进入临界段，临界段可以嵌套 */ulReturn = taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();/* 临界段代码 *//* 退出临界段 */taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR( ulReturn );}/* 在非中断场合，临界段不能嵌套 */{/* 进入临界段 */taskENTER_CRITICAL();/* 临界段代码 *//* 退出临界段*/taskEXIT_CRITICAL();}

FreeRTOS临界段的保护相关推荐

【FreeRTOS】06 临界段的保护——关中断和关调度
本节来讲一讲FreeRTOS如何保护临界段,先讲临界段的概念,再讲保护临界段的方法. 1)临界段的概念简单来讲,临界段是一段执行时不允许被中断(或其他任务)打断的代码:如果被打断,就有可能运行出错. ...
FreeRTOS内核实现03：临界段的保护
目录 1. 临界段概述 1.1 什么是临界段 1.2 临界段何时会被打断 2. 关中断操作 2.1 不带中断保护 2.2 带中断保护 3. 开中断操作 4. 进入临界段操作 4.1 不带中断保护 4. ...
freertos临界段保护
freertos临界段保护中断的基础知识 cortex-m里面开中断.关中断指令关中断和开中断进入临界段和退出临界段中断的基础知识嵌套: 嵌套向量中断控制器 NVIC(Nested Vect ...
FreeRTOS 临界段和开关中断
以下转载自安富莱电子: http://forum.armfly.com/forum.php 临界段代码的临界段也称为临界区,一旦这部分代码开始执行,则不允许任何中断打断.为确保临界段代码的执行不被 ...
FreeRTOS临界段
临界断代码也叫做临界区,是指那些必须完整运行,不能被打断的代码段,FreeRTOS与临界断代码保护有关的函数有4个: taskENTER_CRITICAL() --任务级进入临界段 taskEXIT_ ...
FreeRTOS — 临界段和开关中断
以下内容转载自安富莱电子:http://forum.armfly.com/forum.php 1.临界段代码的临界段也称为临界区,一旦这部分代码开始执行,则不允许任何中断打断.为确保临界段代码的执行 ...
从0到1写RT-Thread内核——临界段的保护
临界段就是一段在执行的时候不能被中断的代码段,在RT-Thread里,临界段最常出现的就是对全局变量的操作(类似Linux下的锁).RT-Thread对临界段的保护是直接把中断全部关了,NMI FAU ...
FreeRTOS源码分析与应用开发01：中断配置与临界段
目录 1. 异常与中断的基本概念 1.1 异常分类 1.2 中断概述 1.2.1 中断处理宜短暂 1.2.2 临界段影响中断实时性 1.3 中断硬件基础 1.3.1 外设 1.3.2 中断控制器 1. ...
FreeRTOS内核详解(1) —— 临界段保护原理
什么是临界段临界段用一句话概括就是一段在执行的时候不能被中断的代码段. 在 FreeRTOS 里面,这个临界段最常出现的就是对全局变量的操作,由于不同任务间可以切换运行,当一个任务在访问某个全局变量 ...

FreeRTOS临界段的保护

FreeRTOS临界段的保护相关推荐

最新文章

热门文章