在单片机的开发中,经常会遇到需要同时访问某些共享资源的情况。为了保证数据的一致性和避免竞态条件的发生,在多个任务或中断中对共享资源进行操作时,需要采用并发控制的方法来保护这些共享资源。其中,互斥锁和自旋锁是两种常见的并发控制方式。
互斥锁主要用于保护临界区代码,当一个任务或中断获得了该锁时,其他任务或中断需要等待该锁的释放,才能继续执行。在多任务系统中,互斥锁可以防止多个任务或中断同时访问共享资源,从而保证数据的正确性。
自旋锁则是一种基于忙等待的锁,当一个任务或中断想要获得自旋锁时,如果该锁已经被其他任务或中断占用,则该任务或中断会一直循环检查该锁是否被释放,直到该锁被释放为止。自旋锁通常用于保护短小的临界区代码,因为它的忙等待方式可能会引起系统的性能下降。但是,在某些实时系统中,由于需要快速响应某些事件或中断,自旋锁也是非常有用的。
在选择互斥锁或自旋锁时,需要根据实际情况进行衡量。如果临界区代码较长或者锁的持有时间较长,那么使用互斥锁可能更为合适;如果临界区代码较短,且任务或中断需要快速响应,那么使用自旋锁可能更为合适。
下面是一个简单的例子,演示了如何在单片机中使用互斥锁和自旋锁来保护共享资源。
首先,我们需要定义一个共享资源,比如一个全局变量: