原子访问需求

Question

static void RadioReleaseSPI(void) {
    __disable_interrupt();
    spiTxRxByteCount &= ~0x0100;
    __enable_interrupt();
}

我知道多个任务可能会尝试使用SPI资源。 spiTxRxByteCount是一个全局变量，用于跟踪SPI当前是否正被另一个任务使用。当任务需要SPI时，它可以检查spiTxRxByteCount的状态以查看是否正在使用SPI。当使用SPI完成任务时，它会调用此函数并清除该位，以指示SPI现在是空闲的。但为什么要先禁用中断然后再重新启用呢？只是偏执狂？

Answer 1

＆amp; =将执行读 - 修改 - 写操作 - 它不是原子的。你不希望中断在中间改变，导致写入覆盖的值不正确。

Answer 2

您需要禁用中断以确保原子访问。您不希望任何其他进程在您阅读时访问并可能修改该变量。

来自Introduction to Embedded Computing：

原子访问需求

想象一下这个场景：前台程序，在8位uC上运行，   需要检查一个16位变量，称之为X.所以它加载高   字节然后加载低字节（或其他方式，顺序   没关系），然后检查16位值。现在想象一下   用相关的ISR中断，修改该16位变量。   进一步想象变量的值恰好是0x1234 at   程序执行中的给定时间。这是非常糟糕的事情   可能发生的事情：


前景加载高字节（0x12）

发生ISR，将X修改为0xABCD

前景加载低字节（0xCD）

前台程序看到16位值0x12CD。


问题在于，我们的数据是一个不可分割的数据   变量X，实际上是在访问过程中修改过的，   因为访问变量的CPU指令是可分的。   因此我们对变量X的加载已被破坏。你可以看到   变量读取的顺序无关紧要。如果订单是   在我们的示例中反转，该变量将被错误地读取   为0xAB34而不是0x12CD。无论哪种方式，读取的值都不是   旧的有效值（0x1234）也不是新的有效值（0xABCD）。

编写ISR引用的数据并不是更好。这次假设了   为了ISR的利益，前台程序已经编写了   先前的值为0x1234，然后需要写入一个新值0xABCD。在   这种情况下，VBT如下：


前景存储新的高字节（0xAB）

发生ISR，将X读为0xAB34

前景存储新的低字节（0xCD）


代码（这次是ISR）再次看不到前一个   有效值为0x1234，也不是新的有效值0xABCD，而是   无效值0xAB34。

虽然spiTxRxByteCount &= ~0x0100;可能看起来像C中的单个指令，但它实际上是CPU的几条指令。在GCC中编译，汇编列表如下所示：

  57:atomic.c      ****     spiTxRxByteCount &= ~0x0100;
  68                    .loc 1 57 0
  69 004d A1000000      movl    _spiTxRxByteCount, %eax
  69      00
  70 0052 80E4FE        andb    $254, %ah
  71 0055 A3000000      movl    %eax, _spiTxRxByteCount
  71      00

如果在这些指令之间插入中断并修改数据，则第一个ISR可能会读取错误的值。因此，您需要在操作之前禁用中断，并声明变量volatile。

为什么在此禁用中断？

2 个答案:

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