关于嵌入式：两个任务之间的同步

synchronization between two tasks

这实际上是嵌入式系统中固件的设计问题
我有两个独立执行的 ISR(具有相同的优先级)。
这些 ISR 在硬件生成数据时触发。
我想要一个必须在task1和task2之间同步的机制。任务 2 必须知道在任务 1 中计算的某些值，然后在计算任务 2 中的某些值时必须考虑这些值。
我没有要使用的操作系统原语，即系统没有任何操作系统。
Task1 在 ISR1 的上下文中执行，task2 在 ISR2 的上下文中执行。
我们使用的处理器是 STMicroelectronics 32 控制器

编辑：附加信息
处理器连接到某些 IP，当它们准备好数据时触发中断。这些 IP 充当输入流帧数据的累加器类型。

相关讨论

我不会在中断上下文中进行繁重的处理，只需读取数据并设置一个标志。

然后可以在主循环中的简单调度程序中检查标志，以根据需要执行任务。所以任务不能互相打断，也看不到其他任务的输出不一致。

一个任务也可以设置这样一个标志来激活另一个任务。例如。 Task1 可以激活 Task2，因为 Task2 需要来自 Task1 的值。

对于在 ISR 中读取的数据，您需要一些缓冲区。取决于传入数据的时间，可能是环形缓冲区或双缓冲区。

我是从没有操作系统的angular来看的，除了 C 和寄存器等之外没有真正的框架。我这样做的方法是为每个 ISR 设置一个状态变量，让另一个 ISR 可以看到。然后，当您进入 ISR1 时，您只需检查 ISR2 的任务状态并根据需要进行操作。然后 ISR2 被调用并检查它自己的状态和 ISR1 的状态并按照它认为合适的方式运行。为了清楚起见，我会在头文件中使用 ENUM 来枚举状态(INIT、WAITONDATA 等)，然后在 ISR 中使用一个开关来处理每个状态。然后，您只需确保两个 ISR 都可以看到需要共享的数据并且您已经设置好了。

当然，正如其他人所说，您不想在 ISR 中进行很多计算。您只想设置一个事件已发生或存在某些数据的标志，然后在主循环中处理数据。那么你的系统在处理 ISR 时不会被阻塞太久。您以相同的方式执行此操作 - 可以在主循环(或至少是您调用的从主循环进行数据操作的函数)和 ISR 中看到的状态变量。在 ISR 中更改其状态并在主循环函数中检查该状态。根据需要做家务。

不要忘记 - 如果您要更新 ISR 中的变量，它们必须定义为 volatile！

易失性 uint8 状态 = 初始化；

例如。

我会尝试根据有限的信息给你一个答案，假设：

一个简单的自制调度程序用于根据简单的标准调用 task1 和 task2
task1 和 task2 运行完成(即不要互相抢占)
data 是基于字节的流(如果您需要数据包，则需要稍微不同的实现)

在设计嵌入式系统时，我通常会尝试尽量减少信号量的使用，并对无锁数据流进行建模。我将在下面说明这一点：

异步(无锁)通信队列 http://www.freeimagehosting.net/uploads/477741db06.gif
ISR 可以通过使用线程安全的 FIFO 队列与任务分离。可以在 http://msmvps.com/blogs/vandooren/archive/2007/01/05/creating-a-thread-safe-producer-consumer-queue-in-c-without-using-locks 中找到一个示例。 aspx

这样的实现(没有锁)没有操作系统依赖，应该很容易支持。这也提供了一个清晰的生产者-消费者设计，没有死锁。

假设任务是由自制的调度程序触发的，您可以选择在那里检查事件(非空 fifo)。
即 if (TRUE == fifo_filled(my_read_queue)) { 调用任务 1 }

现在关于task1和task2的同步。
如果 task1 只是产生数据，则可以使用相同的机制：如果您有一个队列 (fifo)，task1 可以在其中写入数据，而任务 2 可以读取这些数据，那么这些任务就会解耦。同样，这可以在您的调度程序中检查(if (TRUE==fifo_filled(task1_to_2_queue() ) { invoke task2) }

如果您需要更多(即如果任务没有运行完成，而是被抢占)，您将需要一些同步机制。选项包括：
- 无论如何都要使用(免费)操作系统或简单的调度程序
- 自己酿造(我的经验：只有当它像 for 循环和一些 if 语句一样简单时才应该这样做)
- 使用简单的调度程序(比完整的 RTOS 轻得多)
- 重构代码以将 task1 和 task2 集成为一体。在这种情况下，您将有效地将调度程序作为应用程序代码的一部分。

注意：我在本说明中使用的示例函数 (fifo_filled() ) 不是示例代码的一部分。如果 (read != write) 它应该返回 true
此外，示例代码使用全局变量读写；您可以搜索一个能够处理多个队列的函数，或者将读/写和缓冲区变量移动到结构中，并在参数中引用结构。

另一种方法是通过中断禁用来创建关键部分。但是，我尝试限制这一点，因为它通常会产生强大的系统耦合，并且代码变得难以重用。