关闭中断

关闭中断也叫中断锁，是禁止多任务访问临界区最简单的一种方式，即使是在分时操作系统中也是如此。当中断关闭的时候，就意味着当前任务不会被其他事件打断（因为整个系统已经不再响应那些可以触发线程重新调度的外部事件），也就是当前线程不会被抢占，除非这个任务主动放弃了处理器控制权。关闭中断/恢复中断API接口由BSP实现，根据平台的不同其实现方式也大不相同。

关闭、打开中断接口由两个函数完成：

  • 关闭中断

rt_base_t rt_hw_interrupt_disable(void);

这个函数用于关闭中断并返回关闭中断前的中断状态。

函数参数

无

函数返回

返回调用这个函数前的中断状态。

  • 恢复中断

void rt_hw_interrupt_enable(rt_base_t level);

这个函数“使能”中断，它采用恢复调用rthw_interrupt_disable()函数前的中断状态，进行“使能”中断状态，如果调用rt_hw_interrupt_disable() 函数前是关中断状态，那么调用此函数后依然是关中断状态。level参数是上一次调用rt_hw_interrupt disable()时的返回值。

函数参数

  1.       参数  描述
  1.      level  前一次rt_hw_interrupt_disable返回的中断状态。

函数返回

无

使用开关中断进行线程间同步的例子代码如下例代码所示：

  1. /* 代码清单：关闭中断进行全局变量的访问 */
  2. #include <rtthread.h>
  3.  
  4. /* 同时访问的全局变量 */
  5. static rt_uint32_t cnt;
  6. void thread_entry(void* parameter)
  7. {
  8.     rt_uint32_t no;
  9.     rt_uint32_t level;
  10.  
  11.     no = (rt_uint32_t) parameter;
  12.     while(1)
  13.     {
  14.         /* 关闭中断 */
  15.         level = rt_hw_interrupt_disable();
  16.         cnt += no;
  17.         /* 恢复中断 */
  18.         rt_hw_interrupt_enable(level);
  19.  
  20.         rt_kprintf("thread[%d]'s counter is %d\n", no, cnt);
  21.         rt_thread_delay(no);
  22.     }
  23. }
  24.  
  25. /* 用户应用程序入口 */
  26. void rt_application_init()
  27. {
  28.     rt_thread_t thread;
  29.  
  30.     /* 创建t1线程 */
  31.     thread = rt_thread_create("t1", thread_entry, (void*)10,
  32.         512, 10, 5);
  33.     if (thread != RT_NULL) rt_thread_startup(thread);
  34.  
  35.     /* 创建t2线程 */
  36.     thread = rt_thread_create("t2", thread_entry, (void*)20,
  37.         512, 20, 5);
  38.     if (thread != RT_NULL) rt_thread_startup(thread);
  39. }
  • 警告: 由于关闭中断会导致整个系统不能响应外部中断，所以在使用关闭中断做为互斥访问临界区的手段时，首先必须需要保证关闭中断的时间非常短，例如数条机器指令。

    使用场合

使用中断锁来操作系统的方法可以应用于任何场合，且其他几类同步方式都是依赖于中断锁而实现的，可以说中断锁是最强大的和最高效的同步方法。只是使用中断锁最主要的问题在于，在中断关闭期间系统将不再响应任何中断，也就不能响应外部的事件。所以中断锁对系统的实时性影响非常巨大，当使用不当的时候会导致系统完全无实时性可言（可能导致系统完全偏离要求的时间需求）；而使用得当，则会变成一种快速、高效的同步方式。

例如，为了保证一行代码（例如赋值）的互斥运行，最快速的方法是使用中断锁而不是信号量或互斥量：

  1.     /* 关闭中断*/
  2.     level = rt_hw_interrupt_disable();
  3.     a = a + value;
  4.     /* 恢复中断*/
  5.     rt_hw_interrupt_enable(level);

在使用中断锁时，需要确保关闭中断的时间非常短，例如上面代码中的a = a + value; 也可换成另外一种方式，例如使用信号量：

  1.     /* 获得信号量锁*/
  2.     rt_sem_take(sem_lock, RT_WAITING_FOREVER);
  3.     a = a + value;
  4.     /* 释放信号量锁*/
  5.     rt_sem_release(sem_lock);

这段代码在rt_sem_take 、rt_sem_release 的实现中，已经存在使用中断锁保护信号量内部变量的行为，所以对于简单如a = a + value;的操作，使用中断锁将更为简洁快速。