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MCU上的无锁原子读操作

2017-3-6 09:39:17 3133

0 来源网络原子读操作是在MCU并发编程中常用的操作，简单举个例子来阐述问题：我们使用RTOS或裸机状态编程时，必然需要一个全局时钟基准，通常是在一个定时器中断中累加实现，简化代码如下： static unsigned long volatile __jiffies = 0; /* 全局时钟基准节拍累加器 / ISR_TIMER() / 定时中断服务函数 / { ++__jiffies; / 其它代码...: / } 对于其中的__jiffies变量，就是全局时间基准，程序中其它地方都会对其进行原子读操作来判断时间，典型的接口实现如下： unsigned long get_jiffies(void) { unsigned long tmp; CLOCK_IRQ_DIS(); / 关定时中断 / tmp = __jiffies; CLOCK_IRQ_EN(); / 开定时中断 */ return tmp; } 请注意，其中关于对中断的开关是对该定时中断中所有代码会带来影响。如果在RTOS中，关中断的时间是一种重要性能指标，决定了整个系统的中断快速响应能力。在此假设一个最艰难的架构，8位机（AVR、51等等），其上只有8位单字节数据的读写是单指令原子的，其中unsignedlong型在这样的架构下是32位8字节。根据各位朋友提出情况，进行说明： 1、有朋友认为读操作没必要关中断. 这个显然不可能，当你读了32位变量任何一个字节的时候，剩下的7个字节都可能改变。 2、认为在中断函数建立数据拷贝这个理由同上，无论如何复制，都难以避免读的瞬间数据被破坏 3、建立单字节原子锁该体系必须支持测试清零指令，而且就算支持。如果中断里发现锁被占有了，那这个周期还能进行+1操作么？无论是用变量缓存还是丢弃，所记时间都不准了。实现如下： unsigned long get_jiffies(void) { unsigned long tmp; do { tmp = __jiffies; } while(tmp != __jiffies); return tmp } 简单得大家可能都不相信，可以满足任何MCU架构完成如上对__jiffies变量的操作（必须单核），大家可以仔细想想。无锁单读单写队列是MCU上经常用的，对中断通信接口的缓冲非常方便可靠。以此为基础，可跨平台实现。 0
2017-3-6 09:39:17　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 详解Linux内核锁的原子操作 509 • 关于CAS等原子操作介绍无锁队列的链表实现方法 3422 • Tasking误操作导致MCU被锁怎么解决？ 448 • 如何给MCU程序上把锁 1877 • Linux kernel同步机制及原子操作，自旋锁，信号量和互斥锁 5788 • 读端口锁存器和读引脚有何不同 636 • MCU读硬盘资料 16 • 如何实现一个多读多写的线程安全的无锁队列 1315 • 什么是GD32 MCU读保护？ 1098 • 无锁CAS如何实现各种无锁的数据结构 813