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          單片機multiple中斷調(diào)用子函數(shù)

          作者: 時間:2016-11-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          1、中斷里可以調(diào)用子函數(shù)。

          2、普通情況下,要保證這個子函數(shù)(以及這個子函數(shù)調(diào)用過的函數(shù))不被其他的函數(shù)調(diào)用。
          3、如果這個子函數(shù)確實需要被其他的函數(shù)調(diào)用,要將這個子函數(shù)做成再入函數(shù)。
          *所有中斷中調(diào)用子函數(shù)的問題,都是由于函數(shù)的再入問題引起的

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201611/321054.htm

          在KeilC中,如果要在中斷中調(diào)用其他函數(shù),如果此函數(shù)在中斷外沒有其他程序調(diào)用,自然是沒有關(guān)系,否則需要將被調(diào)用的函數(shù)設(shè)置為可重入,在這種情況下,函數(shù)的出入口地址和參數(shù)都保存在堆棧中.

          功能:屏幕顯示定位 show_sit
          *********************************************/
          void show_sit(uchar screen,uchar row,uchar x_sit,uchar y_sit)reentrant{

          select_screen(screen);
          set_line(row);
          set_page(x_sit);
          set_column(y_sit);

          }

          注意:reentrant 關(guān)鍵字

          ================以下來之網(wǎng)絡(luò)覺得挺好=======================

          讓我來告訴你答案!一、可重入函數(shù)
          1)什么是可重入性?
          可重入(reentrant)函數(shù)可以由多于一個任務(wù)并發(fā)使用,而不必擔心數(shù)據(jù)錯誤。相反,不可重入(non-reentrant)函數(shù)不能由超過一個任務(wù)所共享,除非能確保函數(shù)的互斥(或者使用信號量,或者在代碼的關(guān)鍵部分禁用中斷)??芍厝牒瘮?shù)可以在任意時刻被中斷,稍后再繼續(xù)運行,不會丟失數(shù)據(jù)。可重入函數(shù)要么使用本地變量,要么在使用全局變量時保護自己的數(shù)據(jù)。
          2)可重入函數(shù):
          不為連續(xù)的調(diào)用持有靜態(tài)數(shù)據(jù)。
          不返回指向靜態(tài)數(shù)據(jù)的指針;所有數(shù)據(jù)都由函數(shù)的調(diào)用者提供。
          使用本地數(shù)據(jù),或者通過制作全局數(shù)據(jù)的本地拷貝來保護全局數(shù)據(jù)。
          如果必須訪問全局變量,記住利用互斥信號量來保護全局變量。
          絕不調(diào)用任何不可重入函數(shù)。
          3)不可重入函數(shù):
          函數(shù)中使用了靜態(tài)變量,無論是全局靜態(tài)變量還是局部靜態(tài)變量。
          函數(shù)返回靜態(tài)變量。
          函數(shù)中調(diào)用了不可重入函數(shù)。
          函數(shù)體內(nèi)使用了靜態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);
          函數(shù)體內(nèi)調(diào)用了malloc()或者free()函數(shù);
          函數(shù)體內(nèi)調(diào)用了其他標準I/O函數(shù)。
          函數(shù)是singleton中的成員函數(shù)而且使用了不使用線程獨立存儲的成員變量。
          總的來說,如果一個函數(shù)在重入條件下使用了未受保護的共享的資源,那么它是不可重入的。
          ===============================================================

          主要用于多任務(wù)環(huán)境中,一個可重入的函數(shù)簡單來說就是可以被中斷的函數(shù),也就是說,可以在這個函數(shù)執(zhí)行的任何時刻中斷它,轉(zhuǎn)入OS調(diào)度下去執(zhí)行另外一段代碼,而返回控制時不會出現(xiàn)什么錯誤;而不可重入的函數(shù)由于使用了一些系統(tǒng)資源,比如全局變量區(qū),中斷向量表等,所以它如果被中斷的話,可能會出現(xiàn)問題,這類函數(shù)是不能運行在多任務(wù)環(huán)境下的。

          也可以這樣理解,重入即表示重復(fù)進入,首先它意味著這個函數(shù)可以被中斷,其次意味著它除了使用自己棧上的變量以外不依賴于任何環(huán)境(包括static),這樣的函數(shù)就是purecode(純代碼)可重入,可以允許有該函數(shù)的多個副本在運行,由于它們使用的是分離的棧,所以不會互相干擾。如果確實需要訪問全局變量(包括static),一定要注意實施互斥手段。可重入函數(shù)在并行運行環(huán)境中非常重要,但是一般要為訪問全局變量付出一些性能代價。

          編寫可重入函數(shù)時,若使用全局變量,則應(yīng)通過關(guān)中斷、信號量(即P、V操作)等手段對其加以保護。

          說明:若對所使用的全局變量不加以保護,則此函數(shù)就不具有可重入性,即當多個進程調(diào)用此函數(shù)時,很有可能使有關(guān)全局變量變?yōu)椴豢芍獱顟B(tài)。

          示例:假設(shè)Exam是int型全局變量,函數(shù)Squre_Exam返回Exam平方值。那么如下函數(shù)不具有可重入性。

          unsigned int example( int para )

          {

          unsigned int temp;
          Exam = para; //(**)
          temp = Square_Exam( );
          return temp;
          }
          此函數(shù)若被多個進程調(diào)用的話,其結(jié)果可能是未知的,因為當(**)語句剛執(zhí)行完后,另外一個使用本函數(shù)的進程可能正好被激活,那么當新激活的進程執(zhí)行到此函數(shù)時,將使Exam賦與另一個不同的para值,所以當控制重新回到“temp = Square_Exam( )”后,計算出的temp很可能不是預(yù)想中的結(jié)果。此函數(shù)應(yīng)如下改進。

          unsigned int example( int para ) {
          unsigned int temp;
          [申請信號量操作] //(1)
          Exam = para;
          temp = Square_Exam( );
          [釋放信號量操作]
          return temp;
          }
          (1)若申請不到“信號量”,說明另外的進程正處于給Exam賦值并計算其平方過程中(即正在使用此信號),本進程必須等待其釋放信號后,才可繼續(xù)執(zhí)行。若申請到信號,則可繼續(xù)執(zhí)行,但其它進程必須等待本進程釋放信號量后,才能再使用本信號。

          保證函數(shù)的可重入性的方法:
          在寫函數(shù)時候盡量使用局部變量(例如寄存器、堆棧中的變量),對于要使用的全局變量要加以保護(如采取關(guān)中斷、信號量等方法),這樣構(gòu)成的函數(shù)就一定是一個可重入的函數(shù)。
          VxWorks中采取的可重入的技術(shù)有:
          * 動態(tài)堆棧變量(各子函數(shù)有自己獨立的堆??臻g)
          * 受保護的全局變量和靜態(tài)變量
          * 任務(wù)變量


          --------------------------------------------------
          在實時系統(tǒng)的設(shè)計中,經(jīng)常會出現(xiàn)多個任務(wù)調(diào)用同一個函數(shù)的情況。如果這個函數(shù)不幸被設(shè)計成為不可重入的函數(shù)的話,那么不同任務(wù)調(diào)用這個函數(shù)時可能修改其他任務(wù)調(diào)用這個函數(shù)的數(shù)據(jù),從而導(dǎo)致不可預(yù)料的后果。那么什么是可重入函數(shù)呢?所謂可重入函數(shù)是指一個可以被多個任務(wù)調(diào)用的過程,任務(wù)在調(diào)用時不必擔心數(shù)據(jù)是否會出錯。不可重入函數(shù)在實時系統(tǒng)設(shè)計中被視為不安全函數(shù)。滿足下列條件的函數(shù)多數(shù)是不可重入的:
          1) 函數(shù)體內(nèi)使用了靜態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);
          2) 函數(shù)體內(nèi)調(diào)用了malloc()或者free()函數(shù);
          3) 函數(shù)體內(nèi)調(diào)用了標準I/O函數(shù)。

          下面舉例加以說明。
          A. 可重入函數(shù)
          void strcpy(char *lpszDest, char *lpszSrc)

          {
          while(*lpszDest++=*lpszSrc++);
          *dest=0;
          }

          B.不可重入函數(shù)1
          charcTemp;//全局變量
          void SwapChar1(char *lpcX, char *lpcY)

          {
          cTemp=*lpcX;
          *lpcX=*lpcY;
          lpcY=cTemp;//訪問了全局變量
          }

          C.不可重入函數(shù)2
          void SwapChar2(char *lpcX,char *lpcY)

          {
          static char cTemp;//靜態(tài)局部變量
          cTemp=*lpcX;
          *lpcX=*lpcY;
          lpcY=cTemp;//使用了靜態(tài)局部變量
          }

          問題1,如何編寫可重入的函數(shù)?
          答:在函數(shù)體內(nèi)不訪問那些全局變量,不使用靜態(tài)局部變量,堅持只使用局部變量,寫出的函數(shù)就將是可重入的。如果必須訪問全局變量,記住利用互斥信號量來保護全局變量。

          問題2,如何將一個不可重入的函數(shù)改寫成可重入的函數(shù)?
          答:把一個不可重入函數(shù)變成可重入的唯一方法是用可重入規(guī)則來重寫它。其實很簡單,只要遵守了幾條很容易理解的規(guī)則,那么寫出來的函數(shù)就是可重入的。
          1) 不要使用全局變量。因為別的代碼很可能覆蓋這些變量值。
          2) 在和硬件發(fā)生交互的時候,切記執(zhí)行類似disinterrupt()之類的操作,就是關(guān)閉硬件中斷。完成交互記得打開中斷,在有些系列上,這叫做“進入/退出核心”。
          3) 不能調(diào)用其它任何不可重入的函數(shù)。
          4) 謹慎使用堆棧。最好先在使用前先OS_ENTER_KERNAL。

          堆棧操作涉及內(nèi)存分配,稍不留神就會造成益出導(dǎo)致覆蓋其他任務(wù)的數(shù)據(jù),所以,請謹慎使用堆棧!最好別用!很多黑客程序就利用了這一點以便系統(tǒng)執(zhí)行非法代碼從而輕松獲得系統(tǒng)控制權(quán)。還有一些規(guī)則,總之,時刻記住一句話:保證中斷是安全的!

          實例問題:曾經(jīng)設(shè)計過如下一個函數(shù),在代碼檢視的時候被提醒有bug,因為這個函數(shù)是不可重入的,為什么?
          unsigned int sum_int( unsigned int base )

          {
          unsigned int index;
          static unsigned int sum = 0; //注意,是static類型
          for (index = 1; index <= base; index++)
          sum += index;
          return sum;
          }

          分析:所謂的函數(shù)是可重入的(也可以說是可預(yù)測的),即只要輸入數(shù)據(jù)相同就應(yīng)產(chǎn)生相同的輸出。這個函數(shù)之所以是不可預(yù)測的,就是因為函數(shù)中使用了static變量,因為static變量的特征,這樣的函數(shù)被稱為:帶“內(nèi)部存儲器”功能的的函數(shù)。因此如果需要一個可重入的函數(shù),一定要避免函數(shù)中使用static變量,這種函數(shù)中的static變量,使用原則是,能不用盡量不用。
          將上面的函數(shù)修改為可重入的函數(shù),只要將聲明sum變量中的static關(guān)鍵字去掉,變量sum即變?yōu)橐粋€auto類型的變量,函數(shù)即變?yōu)橐粋€可重入的函數(shù)。
          當然,有些時候,在函數(shù)中是必須要使用static變量的,比如當某函數(shù)的返回值為指針類型時,則必須是static的局部變量的地址作為返回值,若為auto類型,則返回為錯指針。



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