RTOS不同任务共享全局变量问题

新闻资讯   2023-07-19 18:05   71   0  

本期话题:

群友在群里咨询的一个问题:Freertos 里高优先级的任务中改变了全局变量值,低优先级的任务中循环等待值的改变;为何高优先级任务里的值改变后,低优先级循环没有结束并向下执行呢?

高优先级任务中的代码,修改全局变量:

if(1000 <= Complete)
{
    update_flag = 1;
    printf("update_flag = [%d]\n”, update_flag);
}

vTaskDelay(10);
低优先级任务中的代码,判断全局变量:
while(!update_flag); // 判断

......

你知道为什么低优先级任务中 while() 没有退出吗?

聊一聊:

如果你能想到关键词 volatile,那么恭喜你,你已经真正理解了这个关键词。

告诉这位小伙伴在全局变量定义的时候,加上 volatile。问题得到解决。好了,万事大吉。

显然,为了证实我们的猜想,我们进行逐步分析。

首先,查看这个项目的工程配置,是否开启开了编译器优化,如下图所示:

这个项目开启了编译一级优化。这样就解释通了,编译器开启了优化,并且变量定义没有添加关键词 volatile 。这两点组合起来导致问题发生。

编译器开启优化后,编译器认为在循环的过程中,没人会修改 update_flag。既然不修改 update_flag,并且 update_flag 一开始的值为 0,那么 update_flag 就是一个不会改变的值,当然就是死循环!

显然,编译器并不知道高优先级任务会修改 update_flag 的值。

所以,在这种情况下,就需要程序员显式的告诉编译器,update_flag 是一个会发生改变的值,所以不要尝试做这样的优化。这就是 volatile 关键字的作用。

注意:volatile 只作用于编译阶段,对运行阶段没有任何影响。

这位小伙伴说,如果在低优先级代码中添加一些代码,执行结果就可以正常(变量定义没有添加 volatile ):

while(!update_flag)
{
    printf("update_flag = [%d]\n”, update_flag);
    vTaskDelay(10);
}
根据之前的分析,在添加的这段代码中,while() 循环中有其他代码读取了这个变量,编译后的代码会从内存中再次读取她的值。
补充知识:
有小伙伴会问,基于RTOS的多个任务访问全局变量,是不是应该用互斥量来保护一下?
简单说一下,如果多个任务都会修改相同的全局变量,那么需要通过互斥量保护,防止变量的值出现异常。但是,在此处只有一个任务修改变量,另一个任务只是读取,不存在全局变量值错乱问题。

END

来源:一起学嵌入式

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