临界段

时间：2015-02-14 14:53:47 阅读：307 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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其实很简单：

临界段就是不可中断的程序段，比如从UART中读取当前传递回来的值，如果有UART中断，此时这个值又会改变。同样临界段就是保护这类全局变量，如在读取时间节拍时，不应该被时钟更新时钟节拍标志。

实现方法：就是关中断而已。

关中断有3种情况：

1：虽关了中断还是可以有中断产生，那就是临界段本身开了中断？（自己理解是临界段内部自己又打开中断）这种方法不管他，没有用

2：清全局中断标志，这样是临界段完了后中断也是关的，不能回到临界前的状态

3：关全局中断前，保存全局中断标志，临界段后恢复。与2的区别是如果关全局中断前是开了全局中断的，3就可以恢复，而2不行，如果关全局中断前本身就是关的2，3一样。

注意：STM32有PRIMASK异常全局中断和faults故障全局中断，林阶段不用关faults PRIMASK和faults是程序状态寄存器CPSR的位。因此可以保存CPSR或者保存PRIMASK和faults如下是这两种方法

OS_cpu_a.asm文件中：

1 OS_ENTER_CRITICAL
2 CPSID I ;Disable all the interrupts
3 PUSH {R1,R2}
4 LDR R1,=OSInterrputSum;OSInterrputSum++
5 LDRB R2,[R1]
6 ADD R2, R2,#1
7 STRB R2,[R1]
8 POP {R1,R2}
9 BX LR

View Code

 1 ;/***************************************************************************************
 2 ;* 函数名称: OS_EXIT_CRITICAL
 3 ;*
 4 ;* 功能描述: 退出临界区
 5 ;*
 6 ;* 参 数: None
 7 ;*
 8 ;* 返 回 值: None
 9 ;*****************************************************************************************/
10 OS_EXIT_CRITICAL
11 PUSH {R1, R2}
12 LDR R1,=OSInterrputSum;OSInterrputSum--
13 LDRB R2,[R1]
14 SUB R2, R2,#1
15 STRB R2,[R1]
16 MOV R1,#0
17 CMP R2,#0 ; if OSInterrputSum=0,enable
18 ; interrupts如果OSInterrputSum=0，
19 MSREQ PRIMASK, R1
20 POP {R1, R2}
21 BX LR

View Code

 1 #define  OS_CRITICAL_METHOD   3
 2 #if OS_CRITICAL_METHOD == 3
 3     #define  OS_ENTER_CRITICAL()  {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}
 4     #define  OS_EXIT_CRITICAL()   {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}
 5 #endif
 6 ;函数返回值存储在R0中
 7 OS_CPU_SR_Save
 8     MRS     R0, PRIMASK     ;保存全局中断标志  ; Set prio int mask to mask all (except faults除了故障中断)
 9     CPSID   I            ;关中断
10     BX      LR
11 ;通过R0传递参数
12 OS_CPU_SR_Restore
13     MSR     PRIMASK, R0    ;恢复全局中断标志
14     BX      LR

View Code

UCOS开关中断函数移植

OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()用来关中断和开中断。在执行临界段代码时要关中断，如果中断打开，临界段代码中的一些全局变量值可能会被中断服务子程序代码改变，或者因为中断引起的任务切换被其它任务函数改变。

何谓“临界段”？在网上搜了下：

临界段也称为关键代码段，它是指一个小代码段。在它能够执行前，它必须独占对某些共享资源的访问权。一旦线程执行进入了临界段。就意味着它获得了这些共享资源的访问权。那么在该线程处于临界段内的期间，其它同样需要独占这些共享资源的线程就必须等待，直到获得资源的线程离开临界段而释放资源。

在LPC2214上移植这两个函数。

在OS_CPU.H中定义采用第三种实现方法：

#define OS_CRITICAL_METHOD 3

定义一个数据类型OS_CPU_SR

typedef unsigned int OS_CPU_SR; /* Define size of CPU status register (PSR = 32 bits) */

采用第3中方式，需要在UCOS-II函数中定义一个变量：

OS_CPU_SR cpu_sr;

用来保存CPU的状态寄存器值。

定义关中断宏和开中断宏

#define OS_ENTER_CRITICAL() {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}

#define OS_EXIT_CRITICAL() {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}

函数声明：

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* Allocate storage for CPU status register */

OS_CPU_SR OS_CPU_SR_Save(void);

void OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr);

#endif

以上都是在OS_CPU.H文件中的。

NO_INT EQU 0xC0 ; Mask used to disable interrupts (Both FIR and IRQ)

OS_CPU_SR_Save()和OS_CPU_SR_Restore()函数用汇编语言编写，在OS_CPU_A.S文件中

OS_CPU_SR_Save

MRS R0,CPSR 1

ORR R1,R0,#NO_INT 2

MSR CPSR_c,R1 3

MRS R1,CPSR 4

AND R1,R1,#NO_INT 5

CMP R1,#NO_INT 6

BNE OS_CPU_SR_Save 7

MOV PC,LR 8

1- 读CPSR，把CPSR的值送到R0

2- 把R0和常量#NO_INT相或，结果送给R1，把F和I位置1，禁止IRQ中断和FIQ中断。

3- 把R1的值送给CPSR的低8位，CPSR_c的_c是位域，指CPSR的低8位。

4- 把修改后的CPSR值送到R1

5- R1的值和#NO_INT相与，结果送到R1

6- 比较R1和#NO_INT是否相等

7- 不相等，跳到OS_CPU_SR_Save重新关中断，直到相等。

8- LR保存的是在调用OS_CPU_SR_Save函数时的断点地址，把LR的值送到PC，退出OS_CPU_SR_Save函数，开始执行临界段代码。这条命令的功能相当于51中的RET。

注意：ARM中调用子程序时不会自动保存CPSR的值到SPSR，所以子程序返回时，执行MOV PC,LR也不会把SPSR的值返回到CPSR。这是ARM种调用子程序和进入中断的区别。

汇编函数的返回值是通过R0返回的，把修改前的CPSR值保存到cpu_sr.

OS_CPU_SR_Restore

MSR CPSR_c,R0 1

MOV PC,LR 2

1- 把R0的值送到CPSR的低8位。在ARM中用R0传递函数的参数，这句指令就是把保存在cpu_sr中的值送到CPSR低8位。高24位没有修改。为什么不直接用MSR CPSR,R0呢？因为ARM指令中规定MSR命令中，CPSR必须指定位域。把这句改成MSR CPSR_cxsf,R0，即把R0的32位都送给CPSR，应该也没问题。不过在OS_CPU_SR_Save函数中，CPSR的高24位并没有改变。所以这里只需要把保存在cpu_sr中的低8位送到CPSR就可以了。

2-退出OS_CPU_SR_Restore函数。

本文链接：http://www.cnblogs.com/cposture/p/4291510.html

临界段

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原文地址：http://www.cnblogs.com/cposture/p/4291510.html

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