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第60节:用关中止和互斥量来维护多线程同享的全局变量

开场白:在前面一些章节中,我提到为了防止中断函数把某些共享数据破坏,在主函数中更改某个数据变量时,应该先关闭中断,修改完后再打开中

开场白:

在前面一些章节中,我说到为了避免中止函数把某些同享数据损坏,在主函数中更改某个数据变量时,应该先封闭中止,修正完后再翻开中止;我也说到了网友“红金龙吸味”关于原子锁的主张。通过这段时刻的考虑和总结,我发现不管是关中止开中止,仍是原子锁,其实本质上都是程序在多进程中临界点的数据处理,原子锁有个专用名词叫互斥量,而我引认为豪的状态机程序结构,主函数的switch句子,外加一个守时中止,本质上便是2个独立进程在不断切换并行运转。

为什么要维护多线程同享全局变量?由于,多个线程一起拜访同一个全局变量,假如都是读取操作,则不会出现问题。假如一个线程担任改动此变量的值,而其他线程担任一起读取变量内容,则不能确保读取到的数据是通过写线程修正后的。

这一节要教我们一个知识点:如何用关中止和互斥量来维护多线程同享的全局变量。

具体内容,请看源代码解说。

(1)硬件渠道:

根据朱兆祺51单片机学习板

(2)完成功用:

在第5节的基础上略作修正,让蜂鸣器在前面3秒产生一次短叫报警,在后面6秒产生一次长叫报警,如此重复循环。

(3)源代码解说如下:

#include “REG52.H”

#define const_time_3s 1332 //3秒钟的时刻需求的守时中止次数

#define const_time_6s 2664 //6秒钟的时刻需求的守时中止次数

#define const_voice_short 40 //蜂鸣器短叫的持续时刻

#define const_voice_long 200 //蜂鸣器长叫的持续时刻

void initial_myself();

void initial_peripheral();

void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

void led_flicker();

void alarm_run();

void T0_time(); //守时中止函数

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口

unsigned char ucAlarmStep=0; //报警的过程变量

unsigned int uiTimeAlarmCnt=0; //报警计算守时中止次数的延时计数器

unsigned int uiVoiceCnt=0; //蜂鸣器鸣叫的持续时刻计数器

unsigned char ucLock=0; //互斥量,俗称原子锁

void main()

{

initial_myself();

delay_long(100);

initial_peripheral();

while(1)

{

alarm_run(); //报警器守时报警

}

}

/* 注释一:

* 维护多线程同享全局变量的原理:

* 多个线程一起拜访同一个全局变量,假如都是读取操作,则不会出现问题。假如一个线程担任改动此变量的值,

* 而其他线程担任一起读取变量内容,则不能确保读取到的数据是通过写线程修正后的。

* 鸿哥的根本程序结构都是两线程为主,一个是main函数线程,一个是守时函数线程。

*/

void alarm_run() //报警器的应用程序

{

switch(ucAlarmStep)

{

case 0:

if(uiTimeAlarmCnt>=const_time_3s) //时刻到

{

/* 注释二:

* 用关中止来维护多线程同享的全局变量:

* 由于uiTimeAlarmCnt和uiVoiceCnt都是unsigned int类型,本质上是由两个字节组成。

* 在C言语中uiTimeAlarmCnt=0和uiVoiceCnt=const_voice_short看似一条指令,

* 实际上通过编译之后它不只一条汇编指令。由于别的一个守时中止线程里也会对这个变量

* 进行判别和操作,假如不制止守时中止或许采纳其它办法,守时函数往往会在主函数还没有

* 完毕操作同享变量前就去拜访或处理这个同享变量,这就会引起抵触,导致体系运转反常。

*/

ET0=0; //制止守时中止

uiTimeAlarmCnt=0; //时刻计数器清零

uiVoiceCnt=const_voice_short; //蜂鸣器短叫

ET0=1; //敞开答应守时中止

ucAlarmStep=1; //切换到下一个过程

}

break;

case 1:

if(uiTimeAlarmCnt>=const_time_6s) //时刻到

{

/* 注释三:

* 用互斥量来维护多线程同享的全局变量:

* 我觉得,在这种场合,用互斥量比前面用关中止的办法更加好。

* 由于一旦封闭了守时中止,整个中止函数就会在那一刻中止运转了,

* 而加一个互斥量,既能维护全局变量,又能让守时中止函数正常运转,

* 真是一箭双雕。

*/

ucLock=1; //互斥量加锁。 俗称原子锁

uiTimeAlarmCnt=0; //时刻计数器清零

uiVoiceCnt=const_voice_long; //蜂鸣器长叫

ucLock=0; //互斥量解锁。 俗称原子锁

ucAlarmStep=0; //回来到上一个过程

}

break;

}

}

void T0_time() interrupt 1

{

TF0=0; //铲除中止标志

TR0=0; //关中止

if(ucLock==0) //互斥量判别

{

if(uiTimeAlarmCnt<0xffff) //设定这个条件,避免uiTimeAlarmCnt超规模。

{

uiTimeAlarmCnt++; //报警的时刻计数器,累加守时中止的次数,

}

if(uiVoiceCnt!=0)

{

uiVoiceCnt–; //每次进入守时中止都自减1,直到等于零中止。才中止鸣叫

beep_dr=0; //蜂鸣器是PNP三极管操控,低电平就开端鸣叫。

}

else

{

; //此处多加一个空指令,想保持跟if括号句子的数量对称,都是两条指令。不加也能够。

beep_dr=1; //蜂鸣器是PNP三极管操控,高电平就中止鸣叫。

}

}

TH0=0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f

TL0=0x2f;

TR0=1; //开中止

}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)

{

unsigned int i;

unsigned int j;

for(i=0;i

{

for(j=0;j<500;j++) //内嵌循环的空指令数量

{

; //一个分号相当于履行一条空句子

}

}

}

void initial_myself() //榜首区 初始化单片机

{

beep_dr=1; //用PNP三极管操控蜂鸣器,输出高电平时不叫。

TMOD=0x01; //设置守时器0为工作方式1

TH0=0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f

TL0=0x2f;

}

void initial_peripheral() //第二区 初始化外围

{

EA=1; //开总中止

ET0=1; //答应守时中止

TR0=1; //发动守时中止

}

总结陈词:

从下一节开端我准备用几章节的内容来讲常用的数**算程序。这些程序常常要用在计算器,工控,以及高精度的仪器仪表等范畴。C言语的语法中不是现已供给了+,-,*,/这些运算符号吗?为什么还要专门写算法程序?由于那些运算符只能进行简略的运算,一旦数据超过了unsigned long(4个字节)的规模就会犯错。而这种大数据算法的程序是什么样的?欲知概况,请听下回分解—-大数据的加法运算。

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