中断处理函数内的代码需要小心地遵循FreeRTOS的规范

只看该作者 · 2024-1-16 12:49

在FreeRTOS中，任务的调度是通过中断来实现的，因此中断处理函数内的代码需要小心地遵循FreeRTOS的规范。当在一个中断中调用FreeRTOS API函数时，必须确保中断服务程序（ISR）的优先级低于配置的configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY。

已经将安全调用API函数的中断优先级设置为4，这是一个安全的优先级。在TIMER7_BRK_TIMER11_IRQn 中断中启用了一个优先级为9的中断，就可能导致问题。

FreeRTOS使用一个名为configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY的配置项来定义最大的系统调用中断优先级。在FreeRTOS中，ISR中调用的FreeRTOS API函数应该以更低的优先级运行，以确保它们不会被系统调用中断打断。

请确保configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY配置正确。默认情况下，该值为configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY，这可能在FreeRTOS配置文件中定义。确保没其他中断的优先级高于此值。

如果中断优先级设置正确，但问题仍然存在，您可能需要考虑以下几点：

是否在中断中使用了不安全的操作：检查TIMER7_BRK_TIMER11_IRQHandler中是否包含可能破坏FreeRTOS内部状态的操作。

是否有优先级反转的问题：如果有其他任务具有更高的优先级，并且它们与MyApplicationTask_Handler任务竞争资源，可能会导致优先级反转的问题。考虑使用二值信号量等机制来避免这种情况。

配置文件是否正确： FreeRTOS的配置文件正确匹配硬件需求。

调试FreeRTOS的问题需要仔细检查中断优先级和调度相关的配置。

确保中断配置是符合FreeRTOS规范的，且没有与FreeRTOS API调用冲突的情况。

1万 · 2024-1-16 20:42

在使用FreeRTOS这样的实时操作系统时，中断处理函数（Interrupt Service Routine, ISR）的编写确实需要小心遵守一些特定规范和注意事项，以确保系统的实时性和稳定性。以下是一些在FreeRTOS中编写中断服务程序时应该遵循的规范和最佳实践：

1. **最小化执行时间**：中断服务程序应该尽可能短小，执行时间最小化。这是因为中断处理会打断其他任务的执行，可能会影响系统的响应时间。

2. **谨慎使用API函数**：在中断中直接调用标准的FreeRTOS API可能是不安全的，因为这些API可能包含会导致中断上下文不正确的调度器代码。FreeRTOS为了在中断中安全地与任务交互，提供了一套专用于中断上下文的API，通常以“FromISR”后缀结尾，比如`xSemaphoreGiveFromISR()`、`xQueueSendFromISR()`等。

3. **避免阻塞操作**：在中断中不应进行阻塞操作。中断处理函数应该尽快完成并返回，不能调用可能会挂起或延迟中断服务例程的任何FreeRTOS API函数。

4. **中断优先级配置**：中断优先级应当根据系统的需求合理配置，并遵循FreeRTOS推荐的中断优先级分配原则。在ARM Cortex-M内核上，这意味着中断优先级必须低于或等于配置宏`configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY`所定义的值。

5. **中断安全的变量访问**：如果一个变量同时被中断服务程序和任务访问，则需要确保访问是原子操作，或者采用其他同步机制来避免竞态条件。

6. **使用直接任务通知代替队列**：在某些情况下，使用直接任务通知比使用队列或信号量更有效率。直接任务通知允许中断服务程序通知任务某个事件发生，而不需要切换上下文。

7. **正确清除中断标志**：在中断服务程序结束前，必须清除导致中断的硬件标志。否则，当中断服务程序退出时，中断可能会立即再次发生。

8. **不要调用可能引起上下文切换的API函数**：在中断中不应该调用可能引起任务切换的FreeRTOS API函数，因为在中断返回时，上下文切换必须在任务级别发生。

总结来说，中断服务程序在FreeRTOS中应该快速执行，只使用专为中断设计的API函数，并且遵守实时操作系统的中断优先级和同步机制的规范。这些规范帮助确保系统的实时性，防止不必要的延迟，并且保护系统免于出现竞态条件和其他同步问题。

中断处理函数内的代码需要小心地遵循FreeRTOS的规范

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