兩個線程讀寫1個變量需要保護嗎?一個是中斷任務，一個是普通任務

ID:885416 · 發表于 2022-3-30 21:43

比如一個變量，有兩個線程讀寫，比如說一個是中斷任務，一個是普通任務，直接用volatile行嗎？

ID:883242 · 發表于 2022-3-30 23:13

這就是原子操作的概念。
以八位機為例，主循環：
int i;
i++;
對于8位機i是16位的，這個i++會分解成兩個操作：
i.low++;
i.high+=CY;
設i=255，那么實際操作就是：
i.low++; //i.low=0
i.high+=CY; //i.high=1
這個代碼正常工作的話，i++的結果將是i=0x100也就是i=256，這個結果是正確的。

但是如果某個中斷程序也要讀取i的值，在i.low++之后發生了中斷，那么中斷讀到的i的值將是一個極其不合理的0！這會導致中斷處理程序發生異常操作！

所以，只要不是原子操作，主循環和中斷共享變量的話，一定要關閉中斷防止非原子操作被中斷打斷！上面代碼正確的寫法是：

IE=0; //關中斷
i++;
IE=1; //開中斷

ID:885416 · 發表于 2022-3-30 23:33

Hephaestus 發表于 2022-3-30 23:13
這就是原子操作的概念。
以八位機為例，主循環：
int i;

大佬，如果是32位，不存在這個高低位情況下，單片機把一個變量加1，是先把變量從內存取出到寄存器，讓后把寄存器這個數加1，類似ADD R1 1這樣的指令，讓后放回內存里，是這個流程嗎？

如果先從內存取變量值為3到寄存器這個過程后，就發生了中斷，中斷里改變了內存里這個變量的值為5，然后中斷結束，任務恢復，讓后任務把寄存器里的3加1變成4，再放回內存，那么是不是這個變量的值就會發生錯誤？

ID:883242 · 發表于 2022-3-31 00:37

azjdly 發表于 2022-3-30 23:33
大佬，如果是32位，不存在這個高低位情況下，單片機把一個變量加1，是先把變量從內存取出到寄存器，讓后 ...

單一的機器指令不會被打斷，所以不需要考慮原子操作問題。

主貼我忘了回答volatile問題，加不加volatile關鍵字跟原子操作沒任何關系。

ID:123289 · 發表于 2022-3-31 08:50

只能依據你的需要判定。

ID:415064 · 發表于 2022-3-31 09:05

讀的話不需要保護，寫是要保護的，volatile也沒用

ID:401564 · 發表于 2022-3-31 15:55

贊同5樓的說法
要看你自己的需要去操作
一個普通任務,一個中斷,操作同一個變量,有可能出現的情況就是:你要普通任務中操作到一半的時候,中斷又去對這個變量進行操作,這就容易出現混亂
不管是8位機還是32位,都是一樣的,你都不知道你的代碼最后會被編譯成什么,就算是32位,你也不能保證你的代碼是一個時鐘就能完成的
所以,只能根據你自己的需要來操作

ID:1012747 · 發表于 2022-3-31 16:04

中斷會導致掛起當前操作，從正常設計上來說你這個一般是需要去讀當前這個變量的，寫的話一般設計階段就得避免了，至于你描述的情況，除非你設計的時候就要做這樣的操作，否則就是設計上的bug。
這個應該按照樓上幾位大佬說的，根據你自己的需求從設計上進行操作。
然后是volatile的限定符的目的是警告編譯器不要進行假定的優化。主要是為了避免編譯器優化導致莫名其妙的問題的。
所以，最后就又回到你的需求上了。

ID:883242 · 發表于 2022-4-1 17:26

Y_G_G 發表于 2022-3-31 15:55
贊同5樓的說法
要看你自己的需要去操作
一個普通任務,一個中斷,操作同一個變量,有可能出現的情況就是:你 ...

以我在沙發位的8位機例子為例，如果i是char型的，那么i++就是原子操作，無需保護，主循環可以隨便改，中斷也可以隨便讀。

什么是原子操作？原子操作只有2種狀態，一種是沒做，一種是做完了，看不到正在做的狀態。你連代碼會編譯成什么都不知道還是不要誤導他人了。

ID:401564 · 發表于 2022-4-1 17:30

Hephaestus 發表于 2022-4-1 17:26
以我在沙發位的8位機例子為例，如果i是char型的，那么i++就是原子操作，無需保護，主循環可以隨便改，中 ...

對的對的,你說的是對的

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