FreeRTOS 临界段代码保护及调度器挂起与恢复

2024-03-15 12:04

本文主要是介绍FreeRTOS 临界段代码保护及调度器挂起与恢复,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1. 临界段代码保护简介

1. 临界段

什么是临界段:临界段代码也叫做临界区,是指那些必须完整运行,不能被打断的代码段。

适用场合如:

  1. 外设:需严格按照时序初始化的外设:IIC、SPI等等

IIC 初始化有个几微秒的延时,那这个几微秒的延时的这个时序是非常严格的,你可能一个中断打断就能造成 IIC 初始化失败。所以这个就是严格的需要按照时序初始化的外设,它呢我们是要求不能被打断的。

  1. 系统:系统自身需求

FreeRTOS 源码的很多地方是用到了临界段代码保护的,这属于系统自身的需求。

  1. 用户:用户需求

用户在自己编写代码的时候,有些代码不能被打断,那这个时候也要用到临界段代码保护,也就是用户自身的需求。

问题 1:什么可以打断当前程序的运行?

  • 中断
  • 任务调度

问题 2:如何才能不被打断?

  • 直接关中断。(FreeRTOS 所管理的中断优先级范围)

我关中断:

  1. 把中断给关了,那中断打断不了我。
  2. 任务调度器也打断不了。为什么?因为 PendSV 它就是实现我们任务切换的一个中断,而这个中断我们设置的是最低优先级,然后我们直接关中断,那最低的优先级肯定是不能响应的。(FreeRTOS 所管理的范围内那些中断都不能响应,包含我们这个最低优先级的 PendSV)所以任务切换这时候你也没法切换,中断你也没法中断了。

注意:不在 FreeRTOS 管理范围内的中断,它们还是可以照样打断的。

2. 临界段代码保护函数

FreeRTOS 在进入临界段代码的时候需要关闭中断,当处理完临界段代码以后再打开中断。

函数描述
taskENTER_CRITICAL();任务级进入临界段(关中断)
taskEXIT_CRITICAL();任务级退出临界段(开中断)
taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();中断级进入临界段(关中断)
taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR();中断级退出临界段(开中断)

本质:也是调用的《中断管理》章节的开、关中断那两个函数,只不过它多了嵌套功能(嵌套计数器)。

任务级临界区调用格式示例:

taskENTER_CRITICAL() ;
{… …	/* 临界区 */
}
taskEXIT_CRITICAL()	;

中断级临界区调用格式示例:

uint32_t  save_status;
save_status  = taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();	
{… …	/* 临界区 */
}
taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR(save_status );
  1. 提前返回中断屏蔽寄存器之前的值,然后关中断。
  2. 把参数设置到中断屏蔽寄存器,保持它的一个状态,然后开中断。

特点:

  1. 成对使用
  2. 支持嵌套
  3. 尽量保持临界段耗时短

为什么?因为临界段代码保护实际就是关中断,中断是优先级比较高的,就比较紧急的事件,如果你关中断关的时间太久了,就是临界区处理的时间太久了,那么这时候就会造成中断延时了,在一些系统上这样是不被允许的,所以呢我们尽量保持临界区时间短。

  1. 强悍!

为什么这么说呢?因为临界区是直接屏蔽掉中断的,而系统的任务调度是需要靠中断的(PendSV),并且 ISR(中断服务函数)它的一个触发也需要靠中断的。这里临界区不管你三七二十一,直接给全部屏蔽掉,所以说它非常的强悍、强势。

2. 任务调度器的挂起和恢复

挂起它的意思就是暂停,挂起任务调度器, 代表任务就不能切换、不能调度了。但是中断它是依旧正常响应的,调用此函数不需要关闭中断。

那这个就跟进入临界区不一样了。临界区是直接关闭中断的,中断打断不了,任务切换也打断不了;但是挂起任务调度器就不一样了,它只是关闭任务切换,但是中断它依旧可以正常响应。那这就是跟临界区的区别了。

函数描述
vTaskSuspendAll();挂起任务调度器
xTaskResumeAll();恢复任务调度器

使用格式示例:

vTaskSuspendAll() ;
{… …	/* 内容 */
}
xTaskResumeAll()	;	

特点:

  1. 与临界区不一样的是,挂起任务调度器,未关闭中断;
  2. 它仅仅是防止了任务之间的资源争夺,中断照样可以直接响应;
  3. 挂起调度器的方式,适用于临界区位于任务与任务之间;既不用去延时中断,又可以做到临界区的安全(任务与任务之间)。

因为任务之间没法进行资源抢夺,所以这部分也是可以称之为临界区的(只限于任务与任务之间),因为任务无法打断。
然后它这样不用去延时中断,中断可以正常响应。这才叫好处,想进入临界区,如果你临界区代码量很多,你执行时间很长的时候,这个时候是会造成延时中断的,因为你是关中断,然后你又执行那么长的时间,那这样我中断响应,它得不到及时的响应,那这样呢在实时操作系统也是不被允许的,所以呢就这么一个功能。

3. 总结

在这里插入图片描述

这篇关于FreeRTOS 临界段代码保护及调度器挂起与恢复的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/811929

相关文章

使用SecondaryNameNode恢复NameNode的数据

1)需求: NameNode进程挂了并且存储的数据也丢失了,如何恢复NameNode 此种方式恢复的数据可能存在小部分数据的丢失。 2)故障模拟 (1)kill -9 NameNode进程 [lytfly@hadoop102 current]$ kill -9 19886 (2)删除NameNode存储的数据(/opt/module/hadoop-3.1.4/data/tmp/dfs/na

电脑桌面文件删除了怎么找回来?别急,快速恢复攻略在此

在日常使用电脑的过程中,我们经常会遇到这样的情况:一不小心,桌面上的某个重要文件被删除了。这时,大多数人可能会感到惊慌失措,不知所措。 其实,不必过于担心,因为有很多方法可以帮助我们找回被删除的桌面文件。下面,就让我们一起来了解一下这些恢复桌面文件的方法吧。 一、使用撤销操作 如果我们刚刚删除了桌面上的文件,并且还没有进行其他操作,那么可以尝试使用撤销操作来恢复文件。在键盘上同时按下“C

活用c4d官方开发文档查询代码

当你问AI助手比如豆包,如何用python禁止掉xpresso标签时候,它会提示到 这时候要用到两个东西。https://developers.maxon.net/论坛搜索和开发文档 比如这里我就在官方找到正确的id描述 然后我就把参数标签换过来

poj 1258 Agri-Net(最小生成树模板代码)

感觉用这题来当模板更适合。 题意就是给你邻接矩阵求最小生成树啦。~ prim代码:效率很高。172k...0ms。 #include<stdio.h>#include<algorithm>using namespace std;const int MaxN = 101;const int INF = 0x3f3f3f3f;int g[MaxN][MaxN];int n

搭建Kafka+zookeeper集群调度

前言 硬件环境 172.18.0.5        kafkazk1        Kafka+zookeeper                Kafka Broker集群 172.18.0.6        kafkazk2        Kafka+zookeeper                Kafka Broker集群 172.18.0.7        kafkazk3

计算机毕业设计 大学志愿填报系统 Java+SpringBoot+Vue 前后端分离 文档报告 代码讲解 安装调试

🍊作者:计算机编程-吉哥 🍊简介:专业从事JavaWeb程序开发,微信小程序开发,定制化项目、 源码、代码讲解、文档撰写、ppt制作。做自己喜欢的事,生活就是快乐的。 🍊心愿:点赞 👍 收藏 ⭐评论 📝 🍅 文末获取源码联系 👇🏻 精彩专栏推荐订阅 👇🏻 不然下次找不到哟~Java毕业设计项目~热门选题推荐《1000套》 目录 1.技术选型 2.开发工具 3.功能

代码随想录冲冲冲 Day39 动态规划Part7

198. 打家劫舍 dp数组的意义是在第i位的时候偷的最大钱数是多少 如果nums的size为0 总价值当然就是0 如果nums的size为1 总价值是nums[0] 遍历顺序就是从小到大遍历 之后是递推公式 对于dp[i]的最大价值来说有两种可能 1.偷第i个 那么最大价值就是dp[i-2]+nums[i] 2.不偷第i个 那么价值就是dp[i-1] 之后取这两个的最大值就是d

pip-tools:打造可重复、可控的 Python 开发环境,解决依赖关系,让代码更稳定

在 Python 开发中,管理依赖关系是一项繁琐且容易出错的任务。手动更新依赖版本、处理冲突、确保一致性等等,都可能让开发者感到头疼。而 pip-tools 为开发者提供了一套稳定可靠的解决方案。 什么是 pip-tools? pip-tools 是一组命令行工具,旨在简化 Python 依赖关系的管理,确保项目环境的稳定性和可重复性。它主要包含两个核心工具:pip-compile 和 pip

D4代码AC集

贪心问题解决的步骤: (局部贪心能导致全局贪心)    1.确定贪心策略    2.验证贪心策略是否正确 排队接水 #include<bits/stdc++.h>using namespace std;int main(){int w,n,a[32000];cin>>w>>n;for(int i=1;i<=n;i++){cin>>a[i];}sort(a+1,a+n+1);int i=1

FreeRTOS-基本介绍和移植STM32

FreeRTOS-基本介绍和STM32移植 一、裸机开发和操作系统开发介绍二、任务调度和任务状态介绍2.1 任务调度2.1.1 抢占式调度2.1.2 时间片调度 2.2 任务状态 三、FreeRTOS源码和移植STM323.1 FreeRTOS源码3.2 FreeRTOS移植STM323.2.1 代码移植3.2.2 时钟中断配置 一、裸机开发和操作系统开发介绍 裸机:前后台系