良许Linux教程网 干货合集 如何判断CPU是否正在执行中断函数?

如何判断CPU是否正在执行中断函数?

请欣赏以下重构后的段落:

1.众多资深开发者都曾不慎陷入此一常见的陷阱;本篇文章将指导您如何巧妙避开此坑。

2.本文将阐述**__get_CONTROL函数的用途,并解释xQueueSendxQueueSendFromISR**两者之间的差异性;

问题的根源

最近,在将他人编写的代码适配到FreeRTOS系统上时,我仔细审查了原始代码,并确信一切正常。但是,当我编译、下载并运行程序时,系统不期然地崩溃了······

接着,我再一次仔细地检查了迁移的代码,仍未能找到Bug的所在。随即,我启用了在线调试工具,并发现程序崩溃在了“vPortEnterCritical”函数内的一个断言语句。具体如下:

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解决问题的过程

我解决问题还是按照常规思维,一步一步跟踪,很多问题其实都是类似道理,有规律可循。

1.查看configASSERT断言做了什么事?

跟踪代码:

#define configASSERT( x ) if( ( x ) == 0 ) { taskDISABLE_INTERRUPTS(); for( ;; ); }

其中,里面taskDISABLE_ INTERRUPTS();就是关中断的意思。紧跟着后面执行了for( ;; );

看到这里,我明白了一点,就是死在for( ;; );里面了。

2.进一步查找问题

我又开始了思考,为什么会执行到这里来呢? 为什么会执行portDISABLE_INTERRUPTS(); uxCriticalNesting++; if( uxCriticalNesting == 1 )等这些语句呢?

这就是我们常说的“临界段”,这一点我学习RTOS的时候已经明白了,这一个函数肯定会被调用。于是,我把目标锁定了portNVIC_INT_CTRL_REG这个参数:

#define portNVIC_INT_CTRL_REG        ( * ( ( volatile uint32_t * ) 0xe000ed04 ) )

0xe000ed04? 这个地址,相信之前了解过NVIC的都知道,就是Interrupt control state register.即中断控制状态寄存器。

3.确定问题点

从上面的分析,其实问题都已经浮现出来了。于是查看了【Cortex-M3权威指南】中相关的内容。(PS:这本手册真的能解决很多问题,翻译成中文,对大部分朋友来说是一件好事)

其实,有这个一个寄存器:控制寄存器(CONTROL),里面讲述的非常清楚:

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看上图,大概意思就是:在中断模式下,CONTROL[1]为0。于是,又把思路转向了core_cm3.c文件中的源码:

__ASM uint32_t __get_CONTROL(void)
{
  mrs r0, control
  bx lr
}

懂一点汇编的,相信在这里都已经明白,大概意思就是过去控制寄存器状态,这也是我开篇说的,让大家了解的__get_CONTROL。

4.在线调试,分析结论

上面分析出来控制寄存器CONTROL,那么我们需要验证是否符合我们预期的效果,通过在线调试,断电就可得出,如下面两图:

a.在非中断情况下的值0x02

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b.在中断情况下的值0x00

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至此,问题已经查明就是CONTROL。

get_CONTROL的应用

一般在RTOS实时操作系统中,常常使用队列来处理我们的数据,也就是常说的FIFO(先入先出)。

比如:我们在FreeRTOS系统中,要将UART发送、或者接收的数据加入队列:在中断里加入队列,在非中断里加入队列。这个时候,就需要使用get_CONTROL来判断当前是否处于中断函数里。

当然,类似的情况很多,像CAN、I2C、SPI等一样的道理。

举例,CAN总线发送数据加入队列:

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多说两句

以上的分析,看似很简单,其实包含的内容很多,可能有很多人觉得:这些问题对于我来说是小菜一碟。

说句实话,我和大家一样,都是慢慢学习过来的,这里面跳过的坑其实很多,是因为我跳过了太多的坑,所以才会对一些问题更加了解。

上面类似的问题,在我学习RTOS、移植CANOpen等等那些时候都有遇到过,想要知道我遇到那些问题,处理起来难不难,明确回答:很多问题在初学的时候都很难,但我还是走过来了。

说到这里,多说一句,关于问问题的话,后台每天都有许多人问我问题,但是有些问题其实真的很简单,比如:编译有个变量未调用的警告、重复定义,多了一个分号等,这些看一下提示都知道。不要告诉我你英语差,我英语初高中从来都没有及格过,依然还是得看英文手册。确实不懂,安装一个翻译软件不难吧。

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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