MCU上的無(wú)鎖原子讀操作
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我們使用RTOS或裸機(jī)狀態(tài)編程時(shí)，必然需要一個(gè)全局時(shí)鐘基準(zhǔn)，通常是在一個(gè)定時(shí)器中斷中累加實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化代碼如下：
static unsigned long volatile __jiffies = 0; /* 全局時(shí)鐘基準(zhǔn)節(jié)拍累加器 */
ISR_TIMER() /* 定時(shí)中斷服務(wù)函數(shù) */
{
++__jiffies;
/* 其它代碼...: */
}
對(duì)于其中的__jiffies變量，就是全局時(shí)間基準(zhǔn)，程序中其它地方都會(huì)對(duì)其進(jìn)行原子讀操作來(lái)判斷時(shí)間，典型的接口實(shí)現(xiàn)如下：
unsigned long get_jiffies(void)
{
unsigned long tmp;
CLOCK_IRQ_DIS(); /* 關(guān)定時(shí)中斷 */
tmp = __jiffies;
CLOCK_IRQ_EN(); /* 開(kāi)定時(shí)中斷 */
return tmp;
}
請(qǐng)注意，其中關(guān)于對(duì)中斷的開(kāi)關(guān)是對(duì)該定時(shí)中斷中所有代碼會(huì)帶來(lái)影響。如果在RTOS中，關(guān)中斷的時(shí)間是一種重要性能指標(biāo)，決定了整個(gè)系統(tǒng)的中斷快速響應(yīng)能力。
根據(jù)各位朋友提出情況，進(jìn)行說(shuō)明：
1、有朋友認(rèn)為讀操作沒(méi)必要關(guān)中斷.
這個(gè)顯然不可能，當(dāng)你讀了32位變量任何一個(gè)字節(jié)的時(shí)候，剩下的7個(gè)字節(jié)都可能改變。
2、認(rèn)為在中斷函數(shù)建立數(shù)據(jù)拷貝
這個(gè)理由同上，無(wú)論如何復(fù)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(cè)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(gè)周期還能進(jìn)行+1操作么？無(wú)論是用變量緩存還是丟棄，所記時(shí)間都不準(zhǔn)了。
實(shí)現(xiàn)如下：
unsigned long get_jiffies(void)
{
unsigned long tmp;
do {
tmp = __jiffies;
} while(tmp != __jiffies);
return tmp
}
簡(jiǎn)單得大家可能都不相信，可以滿足任何MCU架構(gòu)完成如上對(duì)__jiffies變量的操作（必須單核），大家可以仔細(xì)想想。
無(wú)鎖單讀單寫隊(duì)列是MCU上經(jīng)常用的，對(duì)中斷通信接口的緩沖非常方便可靠。以此為基礎(chǔ)，可跨平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。
評(píng)論