RT_Thread_临界资源保护

最新推荐文章于 2024-03-15 01:04:59 发布

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分类专栏： RT_Thread 文章标签： rt_thread

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本文介绍了临界资源和临界区的概念，它们是指在同一时刻仅允许一个线程访问的资源和代码段。临界区的保护通常涉及关闭系统调度、禁止中断以及使用信号量和互斥量等机制。通过rt_hw_interrupt_disable/enable关闭中断，rt_enter/exit_critical禁用调度，或者使用rt_sem和rt_mutex实现线程间的互斥访问，确保了资源的安全访问。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、临界资源、临界区

1.1、临界资源

任何时刻最多只允许一个线程去使用的资源。

进程间要以互斥的方式访问临界资源。

属于临界资源的硬件：打印机、音响、屏幕等；软件：消息队列，变量，数组，缓冲区等。

1.2、临界区

每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（criticalsection）。

多个进程涉及到同一个临界资源的的临界区称为相关临界区。

使用临界区时，一般不允许其运行时间过长，只要运行在临界区的线程还没有离开，其他所有进入此临界区的线程都会被挂起而进入等待状态，并在一定程度上影响程序的运行性能。

2、如何保护临界区

2.1、关闭系统调度

禁止中断

rt_base_t level;
level = rt_hw_interrupt_disable();
//......
rt_hw_interrupt_enable(level);

关闭调度（还可响应中断）

rt_enter_critical();    //不再切换其他线程，但可以响应中断
//......
rt_exit_critical();

2.2、利用互斥

信号量

二值信号量，即信号量的初始值为1，访问临界区时-1，访问完释放+1；

//初始化信号量
rt_sem_init(&sem_lock, "lock", 1 ,RT_IPC_FLAG_PRIO);

//访问临界资源时，上锁
rt_sem_take(&sem_lock, RT_WAITING_FOREVER);
//......
//访问完，解锁
rt_sem_release(&sem_lock);

互斥量

/* 指向互斥量的指针 */
static rt_mutex_t dynamic_mutex = RT_NULL;
/* 创建一个动态互斥量 */
dynamic_mutex = rt_mutex_create("dmutex", RT_IPC_FLAG_PRIO);
if (dynamic_mutex == RT_NULL)
{
    rt_kprintf("create dynamic mutex failed.\n");
    return -1;
}

//开始访问临界资源
rt_mutex_take(dynamic_mutex, RT_WAITING_FOREVER);
//......
//结束访问临界资源
rt_mutex_release(dynamic_mutex);