Учитывая это, на ARM Cortex M3 я могу:
Как я могу объединить их для набора операций в стиле мьютекса:
try lock
take lock
release lock
Кажется, что try_lock или take_lock потребуют двух операций, которые не будут атомарными.
Нужен ли мне больший контроль для этого? Отключение глобальных прерываний сделало бы это, но, похоже, нужен более хирургический подход.
Ваш rwl_TryLock() не обязательно возвращает ошибку, если при вызове блокировка уже удерживается (ваш компилятор должен выдавать хотя бы предупреждение о пути кода, который не имеет возвращаемого значения). Попробуйте следующее:
int rwl_TryLock(volatile uint32_t *lock, int who){
Var_SetBit_BB((uint32_t)lock, who);
if(*lock == (1<<who)){ // check that we have exclusive access
// got the lock!
return 1;
}
// do not have the lock
Var_ResetBit_BB((uint32_t)lock, who); // clear the lock flag
return 0;
}
Обратите внимание, что приведенное выше не будет работать для рекурсивного требования одной и той же блокировки (т. Е. Если задача, указанная в who == 1, уже имеет блокировку и пытается потребовать ее снова, приведенный выше код не будет работать правильно), но это было верно для вашего исходного также.
Кроме того, прерывания могут быть отключены / включены на Cortex M3 довольно быстро (это простое обновление регистра NVIC). Вы уверены, что ваша система не может жить с дополнительными несколькими циклами задержки прерывания, чтобы код для обработки структур данных блокировки был простым (что обычно означает, что его легче исправить)?
Некоторые для информации после некоторого поиска:
«ARM Cortex-M3 с битовой полосой пропускания. Ядро микроконтроллера ARM предлагает еще один способ реализации семафоров. Доступ на запись к переменным в области псевдонима битовой полосы вызывает атомарный доступ для чтения – изменения – записи в ячейку памяти в области битовой полосы при уровень системной шины. Как это переводится в семафоры? Переменная в области битовой полосы может служить контейнером для семафоров. Каждый клиент "владеет" бит в этом контейнере. Когда клиенту требуется запросить семафор, он устанавливает свой собственный бит, записав 1 в соответствующее место в области псевдонима битовой полосы. Затем он будет читать контейнер (область битовой полосы) и проверять, не установлены ли другие биты, что означает, что клиент успешно запросил семафор. установлены другие биты, клиенту придется снова сбросить свой бит и повторить попытку (возможно, после ожидания). "(источник)
Вот моя грубая (непроверенная) интерпретация:
/*
* Frees a lock.
*
* @note lock must point to a fully aligned 32 bit integer.
* (atomically set to 0)
*
* @returns 1 if successfull
*/
int rwl_FreeLock(volatile uint32_t *lock){
*lock = 0;
return 1; // always successful
}
/*
* Attempts to acquire a lock
* @param who is the client taking the lock
* @lock pointer to the mutex (uint32_t value in memory)
* @note lock must point to a fully aligned 32 bit integer.
* (atomically set to 1 only if set to 0)
*/
int rwl_TryLock(volatile uint32_t *lock, int who){
// initial check of lock
if(*lock == 0){
Var_SetBit_BB((uint32_t)lock, who);
if(*lock == (1<<who)){ // check that we still have exclusive access
// got the lock!
return 1;
} else {
// do not have the lock
Var_ResetBit_BB((uint32_t)lock, who); // clear the lock flag
return 0;
}
}
}
Var_Set_BB / Var_Reset_BB: установить / сбросить бит с использованием бандинга. (атомный)
Однако это не работает !!!
Бит-бандаж не сработает в этой ситуации. Это просто действительно изящный способ установки битов в файлах регистров устройства и в вашей памяти. Используйте инструкции Load Exclusive и Store Exclusive, чтобы реализовать свой семафор / мьютекс. Вот пример документа, который вы можете использовать, который реализует семафор, используя эти инструкции, и подробно описывает, как это работает.
http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0439b/CHDDIGAC.html
При этом вы можете уменьшить объем памяти, занимаемый вашими мьютексами, используя битовые диапазоны ...
Я никогда не использовал бит-бандаж на ARM; Вместо этого я предпочитаю использовать для всех таких операций исключительную загрузку / условное хранилище. Используйте цикл для эксклюзивной загрузки старого значения, вычисления нового значения и использования условного хранилища для его обратной записи. Цикл до тех пор, пока условное хранилище не завершится успешно (что, вероятно, произойдет во второй раз, если не в первый).
