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標(biāo)題: 一個(gè)freertos全局變量問題 [打印本頁]

作者: cokesu 時(shí)間: 2023-8-1 14:22
標(biāo)題: 一個(gè)freertos全局變量問題
在freertos中，如果有一個(gè)變量會受到多個(gè)不同優(yōu)先級的task讀取或者寫入，是否是需要每次讀取或者寫入都加一個(gè)遞歸互斥鎖，原來想的話只是修改時(shí)候加一個(gè)互斥鎖就行了，但是想了想好像讀取也加鎖才對，想了解一下這種實(shí)時(shí)系統(tǒng)全局變量是如何處理的

作者: Hephaestus 時(shí)間: 2023-8-1 14:59
這就是個(gè)典型的原子操作問題，STM32要64位整形運(yùn)算，沒有FPU的單精度float運(yùn)算，雙精度float運(yùn)算，才不是原子操作，需要加鎖。

作者: yzwzfyz 時(shí)間: 2023-8-1 15:12
全局變量的目的，就是讓大家都可以引用、修改。
否則，就需要變通一下：
如：將一個(gè)變量，切成兩個(gè)A、B，部分程序用A，另一部分用B。

作者: cokesu 時(shí)間: 2023-8-1 15:12

Hephaestus 發(fā)表于 2023-8-1 14:59
這就是個(gè)典型的原子操作問題，STM32要64位整形運(yùn)算，沒有FPU的單精度float運(yùn)算，雙精度float運(yùn)算，才不是原 ...

大佬麻煩看看我下面那種使用情景該如何處理，因?yàn)榭唇坛潭际羌埫鎯?nèi)容，沒有實(shí)際的應(yīng)用場景不太懂

作者: cokesu 時(shí)間: 2023-8-1 15:19

yzwzfyz 發(fā)表于 2023-8-1 15:12
全局變量的目的，就是讓大家都可以引用、修改。
否則，就需要變通一下：
如：將一個(gè)變量，切成兩個(gè)A、B， ...

你這個(gè)方式也可以解決我那個(gè)需求學(xué)習(xí)了

作者: Hephaestus 時(shí)間: 2023-8-1 15:24

cokesu 發(fā)表于 2023-8-1 15:12
大佬麻煩看看我下面那種使用情景該如何處理，因?yàn)榭唇坛潭际羌埫鎯?nèi)容，沒有實(shí)際的應(yīng)用場景不太懂

你下面沒有了，我就說說原理吧。

比如8位單片機(jī)，int類型16位，有個(gè)unsigned int i，那么
i++;
就會被拆分成
low(i)++; // 進(jìn)位carry位變化
high(i)=high(i)+carry;
兩步。
如果i=0xff而且在這兩步之間被高優(yōu)先級任務(wù)打斷，那么i=0
高優(yōu)先級任務(wù)讀i，不管是0xff或者0x100都應(yīng)該正確響應(yīng)，如果不正確那是你軟件寫的不對。但！是！現(xiàn)在i是0，這是誰也無法意料的事情，高優(yōu)先級任務(wù)就會發(fā)生異常。
那就要在i++之前加互斥鎖，處理完畢解鎖。如果操作之間切換到高優(yōu)先級任務(wù)，會認(rèn)為i的值不可用，那就等下次再用。

作者: Hephaestus 時(shí)間: 2023-8-1 15:27

cokesu 發(fā)表于 2023-8-1 15:19
你這個(gè)方式也可以解決我那個(gè)需求學(xué)習(xí)了

他的說法不行！因?yàn)榘岩粋€(gè)變量變成A、B兩變量，必須要交換這兩個(gè)變量的值，而交換操作也不是原子的！！！

作者: cokesu 時(shí)間: 2023-8-1 15:46

Hephaestus 發(fā)表于 2023-8-1 15:27
他的說法不行！因?yàn)榘岩粋€(gè)變量變成A、B兩變量，必須要交換這兩個(gè)變量的值，而交換操作也不是原子的！！！

void ErrorCtrl_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
if(ADC <= 500)
{
if(SystemMode == SF_WORK)
{
SystemMode = SF_ERROR;
}
}
      vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS(5));
}
}

void ButtonCtrl_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
switch(SystemMode)
{
case SF_CLOSE:
if(按鍵按下)
{
SystemMode = SF_WORK;
}
break;

case SF_WORK:
if(按鍵按下)
{
SystemMode = SF_CLOSE;
}
break;

case SF_ERROR:
if(按鍵按下)
{
SystemMode = SF_CLOSE;
}
break;
}
      vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS(5));
}
}
比如說這樣的一個(gè)應(yīng)用，因?yàn)槲沂锹銠C(jī)開發(fā)的以前都是這樣寫，裸機(jī)開發(fā)的話程序都是一個(gè)固定的循序跑下來，所以我不需要考慮SystemMode這個(gè)變量的問題，但是RTOS的話因?yàn)橛袃?yōu)先級的一個(gè)調(diào)度，所以存在一種情況，比如當(dāng)前SystemMode = SF_WORK的情況，然后有按鍵按下，調(diào)度器執(zhí)行完判斷if(按鍵按下)后就開始切換到ErrorCtrl這個(gè)任務(wù)，這時(shí)候ADC也符合<=500的情況，那么SystemMode 會被賦值為SF_ERROR,當(dāng)執(zhí)行完這個(gè)ErrorCtrl任務(wù)后返回ButtonCtrl這個(gè)任務(wù)會把SystemMode 這個(gè)變量賦值為SF_CLOSE,這個(gè)不符合我的設(shè)計(jì)要求了，因?yàn)楫?dāng)運(yùn)行完ErrorCtrl這個(gè)任務(wù)后如果是裸機(jī)開發(fā)就已經(jīng)處于異常模式了不能響應(yīng)按鍵，當(dāng)然這是一種很極端的情況，所以我想知道這個(gè)應(yīng)該要如何處理,是像這樣加一個(gè)遞歸鎖嗎？
void ErrorCtrl_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
if(ADC <= 500)
{
xSemaphoreTakeRecursive(TaskSemaphoreHandle,portMAX_DELAY);
if(SystemMode == SF_WORK)
{
SystemMode = SF_ERROR;
}
xSemaphoreGiveRecursive(TaskSemaphoreHandle);

}
      vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS(5));
}
}

void ButtonCtrl_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
xSemaphoreTakeRecursive(TaskSemaphoreHandle,portMAX_DELAY);
switch(SystemMode)
{
case SF_CLOSE:
if(按鍵按下)
{
SystemMode = SF_WORK;
}
break;

case SF_WORK:
if(按鍵按下)
{
SystemMode = SF_CLOSE;
}
break;

case SF_ERROR:
if(按鍵按下)
{
SystemMode = SF_CLOSE;
}
break;
}
xSemaphoreGiveRecursive(TaskSemaphoreHandle);
      vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS(5));
}
}

作者: cokesu 時(shí)間: 2023-8-1 19:28

Hephaestus 發(fā)表于 2023-8-1 15:27
他的說法不行！因?yàn)榘岩粋€(gè)變量變成A、B兩變量，必須要交換這兩個(gè)變量的值，而交換操作也不是原子的！！！

終于發(fā)出來了，大佬幫忙看看下面的那個(gè)例子，我裸機(jī)開發(fā)一般習(xí)慣就是下面那種寫法，異常控制為一個(gè)函數(shù)，按鍵操作位另外一個(gè)函數(shù)，這里就涉及變量的讀和寫，現(xiàn)在不知道如何處理

作者: Hephaestus 時(shí)間: 2023-8-1 22:31
當(dāng)執(zhí)行完這個(gè)ErrorCtrl任務(wù)后返回ButtonCtrl這個(gè)任務(wù)會把SystemMode 這個(gè)變量賦值為SF_CLOSE

你這句很讓我無法理解，你顯然只用到了vTaskDly來切換任務(wù)，那么ButtonCtrl這個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間為什么會那么長，長到時(shí)鐘節(jié)拍都容納不下了？？？

作者: cokesu 時(shí)間: 2023-8-2 08:41

Hephaestus 發(fā)表于 2023-8-1 22:31
當(dāng)執(zhí)行完這個(gè)ErrorCtrl任務(wù)后返回ButtonCtrl這個(gè)任務(wù)會把SystemMode 這個(gè)變量賦值為SF_CLOSE

你這句很讓 ...

不我的意思是存在一種極端情況，那個(gè)delay隨便寫而已只是說會存在一個(gè)阻塞的情況，比如我程序正在執(zhí)行ButtonCtrl這個(gè)任務(wù)，且這時(shí)候SystemMode等于SF_WORK，且程序運(yùn)行完if(按鍵按下)這個(gè)判斷，然后給更高優(yōu)先級的任務(wù)ErrorCtrl給中斷了，程序會跑完ErrorCtrl這個(gè)任務(wù)后再返回ButtonCtrl這個(gè)任務(wù)里向下執(zhí)行if語句里面的內(nèi)容，這樣就有一個(gè)問題我在ErrorCtrl里已經(jīng)把SystemMode 賦值為SF_ERROR了，如果執(zhí)行完這個(gè)ErrorCtrl任務(wù)后返回ButtonCtrl這個(gè)任務(wù)，會把SystemMode的值重新賦值為SF_CLOSE，這不是我需要的，我想知道的是這種情況該如何處理，像我上文最后那種加鎖方法嗎，習(xí)慣了裸機(jī)開發(fā)，跑系統(tǒng)的時(shí)候腦子還轉(zhuǎn)不過來

作者: cokesu 時(shí)間: 2023-8-2 10:45

Hephaestus 發(fā)表于 2023-8-1 22:31
當(dāng)執(zhí)行完這個(gè)ErrorCtrl任務(wù)后返回ButtonCtrl這個(gè)任務(wù)會把SystemMode 這個(gè)變量賦值為SF_CLOSE

你這句很讓 ...

大佬或者是不是我的編程思路有問題，因?yàn)槲沂亲鲂〖译婇_發(fā)的，裸機(jī)開發(fā)的話一個(gè)流程下來都是線性的，大佬能不能說一下實(shí)時(shí)系統(tǒng)的編程思路，比如我小家電開發(fā)有數(shù)碼管的一個(gè)顯示，負(fù)載輸出IO的控制，還有按鍵的控制，這3方面在實(shí)時(shí)系統(tǒng)該如何編寫，如果用裸機(jī)開發(fā)的一個(gè)思維我感覺沒辦法很好的移植到系統(tǒng)里

作者: Hephaestus 時(shí)間: 2023-8-2 14:45

cokesu 發(fā)表于 2023-8-2 10:45
大佬或者是不是我的編程思路有問題，因?yàn)槲沂亲鲂〖译婇_發(fā)的，裸機(jī)開發(fā)的話一個(gè)流程下來都是線性的，大佬 ...

小家電玩兒什么RTOS啊？連c都不能用，只能用匯編，一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的扣。量太大了，單片機(jī)省一分錢都能讓整個(gè)項(xiàng)目省出幾十萬、

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