请问应该如何定义临界区的功能?

139182***

有些问题没有想明白,

是否应该限制在临界区内的系统功能

比如, 是否要限制在临界区内不允许系统切换?

比如一个任务进入临界区, 然后等待一个信号, 如果让任务等待, 有可能把系统等到天荒地老

比如一个任务在临界区内,貌似运行超时或者死锁了, 是否还要让任务继续运行?

比较流行的rtos是怎么定义 临界区的 功能和约束? 请教一下大家, 谢谢!

Debu***

实时操作系统（RTOS）中的临界区是指一段代码或者一组资源，它们需要被并发访问的线程或任务独占使用，以防止竞态条件和上下文切换带来的不一致状态。临界区的管理和定义是RTOS中实现多任务环境下资源同步的关键机制之一。

功能方面：

资源保护：临界区确保当一个任务在访问共享资源时，其他任务不能同时访问该资源，从而保证了数据的一致性和系统的稳定性。

任务同步：通过临界区机制，可以实现任务间的同步，确保任务按照一定的顺序执行，避免并发操作导致的问题。

提高系统效率：通过有效的临界区管理，减少任务切换和中断的开销，提高系统的整体执行效率。

约束方面：

互斥访问：同一时间只能有一个任务处于临界区，其他任务必须等待当前任务离开临界区后才能进入。

有限等待时间：为了避免死锁，通常要求任务在等待进入临界区时不会无限期等待，即要有一定的时间限制。

快速进出原则：为了降低对系统性能的影响，要求任务尽可能快地完成临界区内的操作并释放控制，避免长时间占用临界区。

优先级反转预防：在多任务环境中，低优先级任务持有临界资源时，高优先级任务应能及时抢占，否则可能导致优先级高的任务被低优先级任务阻塞，即所谓的优先级反转现象。

综上所述，临界区在RTOS中的主要功能是提供资源保护、任务同步以及提升系统效率。而为了保证这些功能的有效实施，临界区的管理需要遵循互斥访问、有限等待时间、快速进出原则以及预防优先级反转等约束条件。通过对临界区的有效管理，RTOS能够确保多任务环境下的资源安全和系统稳定运行。

139182***

Debu*** 发表于 2024-8-16 18:09
实时操作系统（RTOS）中的临界区是指一段代码或者一组资源，它们需要被并发访问的线程或任务独占使用，以防 ...

考虑实现上, 临界区以内核标志来实现, 因为切换任务服务可以检查标志
可以做到临界区内切换任务调用无效, 也就是临界区内不能切换任务,但不中断抑制.

那资源互斥 在任务级 可以用临界区保护

死锁保护用任务运行超时
(优先级继承,这个属于加强,8位机考虑暂不实现，资源优先级比较耗费资源，8位机上data比较少，xdata实现堆和动态分配也很难保证空间回收。。。）

在运行级已管理情况下（中断内核管理出入口，全局维护任务/中断/嵌套中断运行级别）
总结 1.任务级用内核标志 比如， FRSW.F_CS)
       2.中断级用关总中断
       API内自动判断，任务和中断临界区独立， ISR_NMI本身就是临界区。

可能说得不太准确，先按照这个思路实现, 谢谢指导：）