Кора ARM: взаимное исключение с помощью разрядного соединения
Учитывая, что на Коре ARM M3 я могу:
- атомарно считайте единственный бит
- атомарно установите единственный бит
- атомарно очистите единственный бит
Как может я комбинировать их для взаимоисключающего набора стиля операций:
try lock
take lock
release lock
Это кажется этим try_lock или take_lock потребовал бы двух операций, которые не будут атомарными.
Мне нужно больше управления для выполнения этого? Отключите глобальные прерывания, сделал бы это, но кажется, что должен быть более хирургический подход.
2 ответа
Ваш rwl_TryLock() не обязательно возвращает ошибку, если блокировка уже удерживается в момент вызова (ваш компилятор должен выдавать хотя бы предупреждение о пути кода, который не имеет возвращаемого значения). Попробуйте сделать 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 приведенный выше код не будет работать при рекурсивном обращении к одной и той же блокировке (т.е. если задача, указанная who == 1, уже имеет блокировку и пытается обратиться к ней снова, приведенный выше код не будет работать корректно), но это было верно и для вашего исходного варианта.
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 сохранить код для обработки структур данных блокировки простым (что обычно означает, что его легче исправить)?
.Немного информации после некоторого поиска:
" ARM Cortex-M3 битовый биндинг Ядро микроконтроллера ARM предлагает еще один способ реализации семафоров. Доступ на запись к переменным в области псевдонимов битовой полосы вызывает атомарный доступ на чтение-модификацию-запись к ячейке памяти в области битовой полосы на уровне системной шины. Как это переводится в семафоры? Переменная в области битовой полосы может служить контейнером для семафоров. Каждый клиент "владеет" битом в этом контейнере. Всякий раз, когда клиенту нужно затребовать семафор, он устанавливает свой бит, записывая 1 в соответствующее место в области псевдонимов битовой полосы. Затем он считывает контейнер (область битовой полосы) и проверяет, что никакие другие биты не установлены, что означает, что клиент успешно затребовал семафор. В случае, если другие биты установлены, клиент должен снова очистить свой бит и повторить попытку (возможно, после ожидания). " (source)
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: установка / очистка бита с использованием битового биндинга. (atomic)
Однако, это не работает!!!