调度锁保护

只看该作者 · 2019-6-22 14:56

上次我们通过添加临界区保护操作来解决共享资源冲突的问题。在临界区保护的基础上我们引入了调度锁保护操作，以后在多个任务共享资源时可以直接使用调度锁保护操作。

只看该作者 · 2019-6-22 14:57

01. 调度锁计数器的初始化。
添加调度锁计数器变量：uint8_t SchedLock;
添加调度锁计数器初始化函数，在该函数中对调度锁计数器变量清0操作。
void TaskSchedLockInit()
{
SchedLock = 0;
}

只看该作者 · 2019-6-22 14:57

02. 调度锁上锁操作。
先进入临界区保护操作：uint32_t status; status = TaskEnterCritical();
判断调度锁计数器变量的值是否加到255，否则执行自加操作。
if(SchedLock < 255)
{
   SchedLock++;
}
退出临界区保护操作：TaskExitCritical(status);
void TaskSchedLockDisable()
{
  uint32_t status;
status = TaskEnterCritical();
if(SchedLock < 255)
{
   SchedLock++;
}
TaskExitCritical(status);
}

只看该作者 · 2019-6-22 14:57

03. 调度锁解锁操作。
先进入临界区保护操作：uint32_t status; status = TaskEnterCritical();
判断调度锁计数器变量的值是否大于0，然后执行自减操作，调度锁计数器变量为0时调用调度函数才开始切换任务。
if(SchedLock > 0)
{
if(--SchedLock == 0)
{
   umTaskSched();
}
}
退出临界区保护操作：TaskExitCritical(status);
void TaskSchedLockEnable()
{
  uint32_t status;
status = TaskEnterCritical();
if(SchedLock > 0)
{
if(--SchedLock == 0)
{
   umTaskSched();
}
}
TaskExitCritical(status);
}

只看该作者 · 2019-6-22 14:57

在任务调度函数中添加判断调度锁计数器变量是否大于0，即是判断调度器是否上锁，如果上锁直接退出，解锁时再进行任务切换。
//任务调度器
void umTaskSched()
{
uint32_t status;
status = TaskEnterCritical();
if(SchedLock >0)  //判断调度器是否上锁
{
TaskExitCritical(status);
   return ;
}
if(currentTask == taskTable[2])//如果当前任务是空闲任务
   {
   if(taskTable[0]->DelayTicks == 0)//如果任务1的延时完毕
   {
   nextTask = taskTable[0]; //切换到任务1执行
   }
   else if(taskTable[1]->DelayTicks == 0)//如果任务2的延时完毕
   {
   nextTask = taskTable[1];  //切换到任务2执行
   }
   else    return; //否则直接跳出
   }
else
{
   if(currentTask == taskTable[0])//如果当前任务是任务1
   {
if(taskTable[1]->DelayTicks == 0)
{
nextTask = taskTable[1];
}
else if(currentTask->DelayTicks != 0)
{
nextTask = taskTable[2];
}
else return;
   }
   else if(currentTask == taskTable[1])//如果当前任务是任务2
   {
if(taskTable[0]->DelayTicks == 0)
{
nextTask = taskTable[0];
}
else if(currentTask->DelayTicks != 0)
{
nextTask = taskTable[2];
}
else return;
   }
}
   umTaskSwitch();
}

只看该作者 · 2019-6-22 14:58

下面进行一个小测试，该测试时在上一个工程上直接进行，暂时不加入调度锁，在没有加入调度锁时任务1和任务2直接访问共享资源，看会发生什么问题，在加入调度锁时任务1和任务2访问共享资源是否会恢复正常呢？

只看该作者 · 2019-6-22 14:58

首先用于测试的全局变量uint32_t类型 SchedLockTestCount

只看该作者 · 2019-6-22 14:58

在任务1 函数中我们对SchedLockTestCount进行一下操作，故意在触发任务调度的延时TaskDelay(10)之后对SchedLockTestCount重新赋值。

只看该作者 · 2019-6-22 14:58

在任务2函数中我们只对SchedLockTestCount变量进行自加操作。

只看该作者 · 2019-6-22 14:59

开始Debug进行测试，在Count1 = SchedLockTestCount处放置断点，全速运行到此处，此时SchedLockTestCount的值为0

只看该作者 · 2019-6-22 14:59

接着F11 在执行TaskDelay(10)时被切换到task2任务中执行。

只看该作者 · 2019-6-22 15:00

接着F11，task2任务中将会对SchedLockTestCount自加1

只看该作者 · 2019-6-22 15:00

在Count1++处设置断点，全速运行，tsak1延时完毕会切换到tsak1中来。

只看该作者 · 2019-6-22 15:00

F11单步运行，tsak1中对Count1++操作将值再传递给SchedLockTestCount，SchedLockTestCount的值改为1，显然Count1的值不受tsak2中SchedLockTestCount++ 的影响，也就是说tsak2中SchedLockTestCount++ 的操作被遗弃了。

只看该作者 · 2019-6-22 15:01

为了解决这个问题，我们将任务调度锁加入到共享资源的代码区域，在任务1中加入调度锁上锁和解锁函数。

只看该作者 · 2019-6-22 15:01

同样的在任务2中也加入调度锁上锁和解锁函数。

只看该作者 · 2019-6-22 15:01

初始化任务调度锁函数，即是将 SchedLock的值设为0

只看该作者 · 2019-6-22 15:02

写不完的程序和代码，疲倦还剩下黑眼圈，又要开始debug！！！加上任务调度锁后看下会不会发生奇迹。同样在task1中的TaskSchedLockDisable()处设置断点。

只看该作者 · 2019-6-22 15:02

接下来单步执行，SchedLockTestCount的值会Count1赋值为1，由于加入了任务调度锁，TaskDelay(10)不会触发任务切换，task1会一直执行到任务调度锁解锁。

只看该作者 · 2019-6-22 15:02

在执行任务调度锁解锁后，程序会被切换到任务2函数中。