Поделимся опытом, Несколько процессов - общие переменные Опции

[SasaVitebsk]

Вопрос чисто риторический и не очень.
Я думаю с этим вопросом в той или иной степени сталкивался каждый разработчик. Так давайте же братцы поделимся опытом, так сказать облегчим душу.

Итак имеется прерывание и голова, или два прерывания, - короче несколько независимых процессов. Имеется переменная которая используется (модифицируется, сравнивается) в обоих (нескольких) процессах. В худшем случае переменная многобайтовая.

Итак кто как борится с вызыванием прерывания во время модификации переменной. Приведу пример (Пример абстракный. Привожу его для понимания картины).
Имеется кольцевой буфер. Переменная EndInBuf двухбайтная. При переходе по кольцу осуществляются след. действия.
if (EndInBuf > (BEGIN_IN_BUF + LENGTH_IN_BUF)) EndInBuf = BEGIN_IN_BUF;
Очевидно что операция присваивания будет происходить в несколько ассемблерных команд. Если между этими командами происходит вызов прерывания и в этом прерывании используется переменная EndInBuf, то произойдёт ошибка. Я в своей практике (на ассемблере) использовал следующие способы предотвращения данных ситуаций.
1) Самый простой. Сокращаешь до минимума число критических операций. На время данной операции запрещаешь прерывания.
2) Синхронизация процессов. В прерывании устанавливаешь флаг. В голове сбрасываешь и дожидаешься установки. Это означает что прерывание пришло и у тебя есть некоторое время для модификации, до прихода следующего прерывания.
3) Разделяешь процессы во времени так, чтобы они никогда не перекрывались. (Так сказать мини ОС )
4) В некоторых случаях помогает написание програмного контролера прерываний. (Модификация пункта 1)

Меня интересует как к этому подходят другие? Имеются ли "общепринятые решения по данному вопросу"? Особенно меня это интересует в плане применения на C. Так как я сейчас перехожу на данный язык.
Дело в том что я сейчас нахожусь на распутьи. Мне надо осуществить операцию типа "чистка мусора". Как к этому подойти по грамотному, пока не знаю. Ни одно решение пока мне не понравилось.

[defunct]

Если между этими командами происходит вызов прерывания и в этом прерывании используется переменная EndInBuf, то произойдёт ошибка.

Очевидно самый простой способ - не обращаться к этой переменной в прерывании. Для AVR да и вообще для многих МК в которых используется одноуровневый КПП вообще нет никакой диллемы, т.к. код выполняемый в обработчике прерывания никем не может быть прерван.

Однако если имеют место вытесняемые потоки тогда, не имея ОС, придется самостоятельно делать объекты синхронизации. Наиболее прост в реализации семафор (известный как CriticalSection) с функциями Wait/Enter() и Pass/Leave() соответственно на входе и выходе из критического участка. Коды функций Wait() и Pass() могут быть например такими:

Код

volatile UINT Flag;

void Wait()
{
    while (Flag /* and !(Flag==ThreadId) */) {};
    Flag=1;    // в идеале заносится номер потока ThreadId
}

void Pass()
{
   // if (Flag == ThreadId)
   Flag = 0;
}

использование семафора сводится к вызову функции Wait() перед входом в критический участок и функции Pass() после прохождения критического участка.

Код

Wait();
if (EndInBuf > (BEGIN_IN_BUF + LENGTH_IN_BUF)) EndInBuf = BEGIN_IN_BUF;
Pass();

Однако необходимое требование для того чтобы такой механизм синхронизации работал - потоки должны быть вытесняемыми или параллельными! Следовательно в вашем случае такой подход не годится... Для вашего случая функции Wait() и Pass() могут иметь такой вид:

Код

__regvar static char sreg;

void Wait()
{
   sreg = SREG;
   CLI();
}

void Pass()
{
   SREG = sreg;
}