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实验26_临界区保护_原子操作.docx
资料介绍
实验 26：临界区保护 — 原子操作
实验说明
实验概述
在多任务系统中，当多个任务或中断访问同一共享资源时，如果访问操作不是原子的，就可能导致数据损坏。例如，对一个 32 位变量的读取-修改-写入操作，如果在读取后被中断打断，中断中也修改了该变量，那么返回后写入的值就会覆盖中断中的修改，导致数据丢失。FreeRTOS 提供了临界区（Critical Section）机制，通过暂时关闭中断来保护一段代码的原子执行。
实验原理
临界区通过 taskENTER_CRITICAL() 和 taskEXIT_CRITICAL() 宏实现。进入临界区时，系统会关闭所有优先级低于 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 的中断，确保临界区内的代码不会被中断或任务切换打断。临界区应尽可能短小，因为长期关闭中断会影响系统的实时响应能力。在中断中，应使用 taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR() 和 taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR() 版本。
关键知识点
1. 临界区关闭中断保护代码原子执行。
2. 临界区应尽量短小，避免长时间关闭中断。
3. 中断中的临界区使用 FromISR 版本。
实验现象
两个任务在没有临界区保护的情况下同时操作一个共享计数器，可能产生数据竞争。使用临界区保护后，计数器操作变得安全。
完整代码
c
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include <stdio.h>
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| 实验26_临界区保护_原子操作.docx | 38K |
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