FreeRTOS专栏9：系统内核控制函数与临界段保护

系统内核控制函数

内核控制函数就是 FreeRTOS 内核所使用的函数，一般情况下应用层程序不使用这些函数。如下所示：

临界段保护

临界段保护

FreeRTOS中关于临界区的定义：

/**
 * task. h
 *
 * Macro to mark the start of a critical code region.  Preemptive context
 * switches cannot occur when in a critical region.
 *
 * NOTE: This may alter the stack (depending on the portable implementation)
 * so must be used with care!
 *
 * \defgroup taskENTER_CRITICAL taskENTER_CRITICAL
 * \ingroup SchedulerControl
 */
#define taskENTER_CRITICAL()            portENTER_CRITICAL()
#define taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR()   portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR()

/**
 * task. h
 *
 * Macro to mark the end of a critical code region.  Preemptive context
 * switches cannot occur when in a critical region.
 *
 * NOTE: This may alter the stack (depending on the portable implementation)
 * so must be used with care!
 *
 * \defgroup taskEXIT_CRITICAL taskEXIT_CRITICAL
 * \ingroup SchedulerControl
 */
#define taskEXIT_CRITICAL()             portEXIT_CRITICAL()
#define taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR(x)   portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR(x)

#define portENTER_CRITICAL()            vPortEnterCritical()
#define portEXIT_CRITICAL()             vPortExitCritical()

可以看到，临界区保护其实是两个宏定义，具体实现在port.c文件中，如下所示：

void vPortEnterCritical(void)
{
    // 1 禁止中断
    // 2 变量++
    portDISABLE_INTERRUPTS();
    uxCriticalNesting++;

    if (uxCriticalNesting == 1)
    {
        configASSERT((portNVIC_INT_CTRL_REG & portVECTACTIVE_MASK) == 0);
    }
}

void vPortExitCritical(void)
{
    // 1 变量--
    // 2 如果 变量 = 0，则使能中断（实现了多层临界区嵌套）
    configASSERT(uxCriticalNesting);
    uxCriticalNesting--;
    if (uxCriticalNesting == 0)
    {
        portENABLE_INTERRUPTS();
    }
}

临界区源码说明：

中断中的临界区代码：

void TIM3_IRQHandler(void)
{
    if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) == SET) 
    {
        // 先保存中断屏蔽值
        status_value = taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();   
        total_num += 1;
        printf("float_num 的值为: %d\r\n", total_num);
        // 重新写入中断屏蔽值
        taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR(status_value);
    }
}

说明：

注意：

临界区代码一定要精简！因为进入临界区会关闭中断，这样会导致优先级低于 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 的中断得不到及时的响应！