MCU上的無鎖原子讀操作
我們使用RTOS或裸機狀態(tài)編程時,必然需要一個全局時鐘基準,通常是在一個定時器中斷中累加實現(xiàn),簡化代碼如下:
static unsigned long volatile __jiffies = 0; /* 全局時鐘基準節(jié)拍累加器 */
ISR_TIMER() /* 定時中斷服務函數(shù) */
{
++__jiffies;
/* 其它代碼...: */
}
對于其中的__jiffies變量,就是全局時間基準,程序中其它地方都會對其進行原子讀操作來判斷時間,典型的接口實現(xiàn)如下:
unsigned long get_jiffies(void)
{
unsigned long tmp;
CLOCK_IRQ_DIS(); /* 關定時中斷 */
tmp = __jiffies;
CLOCK_IRQ_EN(); /* 開定時中斷 */
return tmp;
}
請注意,其中關于對中斷的開關是對該定時中斷中所有代碼會帶來影響。如果在RTOS中,關中斷的時間是一種重要性能指標,決定了整個系統(tǒng)的中斷快速響應能力。
根據(jù)各位朋友提出情況,進行說明:
1、有朋友認為讀操作沒必要關中斷.
這個顯然不可能,當你讀了32位變量任何一個字節(jié)的時候,剩下的7個字節(jié)都可能改變。
2、認為在中斷函數(shù)建立數(shù)據(jù)拷貝
這個理由同上,無論如何復制,都難以避免讀的瞬間數(shù)據(jù)被破壞
3、建立單字節(jié)原子鎖
該體系必須支持測試清零指令,而且就算支持。如果中斷里發(fā)現(xiàn)鎖被占有了,那這個周期還能進行+1操作么?無論是用變量緩存還是丟棄,所記時間都不準了。
實現(xiàn)如下:
unsigned long get_jiffies(void)
{
unsigned long tmp;
do {
tmp = __jiffies;
} while(tmp != __jiffies);
return tmp
}
簡單得大家可能都不相信,可以滿足任何MCU架構完成如上對__jiffies變量的操作(必須單核),大家可以仔細想想。
無鎖單讀單寫隊列是MCU上經(jīng)常用的,對中斷通信接口的緩沖非常方便可靠。以此為基礎,可跨平臺實現(xiàn)。
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