关中断是否禁止任务调度？关中断能作为互斥吗？
? ? ? 本文引自鏈接http://www.52rd.com/Blog/Detail_RD.Blog_imjacob_16830.html?WebShieldDRSessionVerify=COR6tnpfsOXExxEAO6Z6
今天再看《嵌入式軟件系統教程》（（美）西蒙?著，陳向群?等譯）? ，里面講到關中斷會關了任務調度，作者沒說原因，我也不知道為什么，所以查了查網絡。
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在這個網址http://www.hqwic.com/bbs/topic.aspx?topicid=11253上有一個討論，我覺得很有道理。很明顯觀點是關了中斷，只是禁止了搶占，但并沒有禁止調度。
這樣看來，那本書上的觀點是不正確的？？
把一些自認為很有道理的解釋摘抄下來：?
| ?首先說明一下，引起調度（任務切換）的原因有兩個： 1、任務主動進入了阻塞狀態，就像2樓說的，調用了所謂的切換函數。 2、中斷，中斷服務程序（isr）改變了任務狀態，使某個比當前任務優先級高的任務進入了準備好（ready）狀態，于是內核調用了切換函數。 這兩個原因可以稱為“同步方式調度”和“異步方式調度”。搶占的意義在于：如果高優先級任務進入準備好狀態后，操作系統可以立即調度（任務切換），將高優先級任務投入運行。而這些動作對低優先級任務來說是完全透明的。 但是，誰？！使高優先級任務進入準備好狀態，而又對低優先級任務透明呢？就是“中斷”。 所以說，“搶占”是系統進行了“異步方式調度”的結果。既然關閉了中斷，也就禁止了搶占。樓主，你想明白了嗎？ 在這里也要糾正一下3樓和5樓：“關了中斷，就禁止了調度”這種說法不妥。關了中斷，只是禁止了搶占，但并沒有禁止調度啊。 |
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| ?正在運行的任務是所有就緒任務中優先級最高的，如果要運行其它優先級更高的任務，就只有發生了某些事件使得更高優先級的任務進入了就緒狀態，而這些事件只有在兩種情況下發生： 1. 中斷改變了任務狀態 2. 運行中的任務主動使優先級更高的任務進入就緒狀態 2 相當于是主動放棄CPU占有權，所以說搶占是由中斷引起的，是異步調度的結果（？？這里邏輯有點問題。作者的意思可能是 ：2是非搶占的，主動的，1是搶占的，被動的，所以說搶占是由中斷引起的，是異步調度的結果。by imjacob） 所以就是你說的結論，關中斷只是關了搶占，而運行中的任務依然可以主動做任務調度。這里uC/OS有一個非常重要的前提條件，就是 運行中的任務是所有就緒任務中優先級最高的，如果沒有事件發生就會一直運行直到完成。 |
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| ?所以，你最開始的疑問：“關中斷只是屏蔽了中斷，并沒有阻止任務切換，高優先級的任務任然可以搶占CPU并訪問臨界區和共享變量啊” 關 中 斷 之 后， 任 何 外 部 事 件 都 不 能 打 擾 處 理 機 連 續 執 行 臨 界 區 程 序。?如 果 臨 界 區 程 序 本 身 并 不 包 含 使 它 的 進 程 轉 變 為 封 鎖 狀 態 的 因 素， 那 么 這 種 方 法 就 能 保 證 臨 界 區 作 為 一 個 整 體 執 行。?這 種 方 法 的 優 點 是 簡 單、 可 靠， 但 是 它 也 有 一 定 的 局 限 性 和 若 干 不 足 之 處。 (1) 它 不 能 用 于 多 處 理 機 系 統。 其 原 因 是： 由 于 該 系 統 中 的 多 個 處 理 機 都 有 其 各 自 的 中 斷 開 關， 因 此 一 個 處 理 機 并 不 能 阻 止 在 其 它 處 理 機 上 運 行 的 進 程 進 入 同 類 臨 界 區。 (2)?在 臨 界 區 中 如 果 包 含 有 使 執 行 它 的 進 程 有 可 能 進 入 封 鎖 狀 態 的 因 素， 則 也 不 能 使 用 這 種 方 法。 因 為 在 該 進 程 進 入 封 鎖 狀 態 后， 系 統 將 調 度 另 一 進 程 使 用 處 理 機， 如 果 需 要， 該 進 程 也 可 以 執 行 臨 界 區 程 序， 不 會 受 到 任 何 阻 攔， 所 以 在 這 種 情 況 下， 開、 關 中 斷 不 能 實 施 臨 界 區 互 斥。 (3) 如 果 臨 界 區 比 較 長， 則 本 法 會 降 低 中 斷 響 應 速 度。 (4) 這 是 一 把 鎖 處 理 各 類 臨 界 區， 不 必 要 地 擴 大 了 互 斥 范 圍。 |
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| ?“為什么關中斷開中斷可以作為互斥條件，而且是最粗暴的方式呢？” 按上面的解釋，開關中斷是可以作為互斥條件的，但的確很粗暴。眾所周知，嵌入式實時操作系統最關鍵的性能指標之一便是中斷響應時間。中斷響應時間越短，實時性就越好。但很多嵌入式操作系統（包括uCos在內）的中斷響應時間都比較長。原因就是在這些操作系統中大量使用了關中斷這種“粗暴”的方式（OS_ENTER_CRITICAL），你可以看看uCos, FreeRTOS等操作系統的源碼，這樣的寫法比比皆是。當然，不用OS_ENTER_CRITICAL是不可能的，那會造成數據混亂，這是它們的系統結構所決定的。 如果能保證在中斷處理中不去寫共享數據（包括可能改變共享數據的系統調用），就可以不用關中斷了，但這需要改變系統結構，把中斷服務分為兩個部分，這就是所謂的“Top half 和 Bottom half”。如果想了解具體，你可以去網上查查。應用這種技術的操作系統有Linux, Windows, eCos等。 |
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| ?不用中斷來進行調度的操作系統，就是沒有搶占，說白了就是一個協作式操作系統，怎么會一定導致死鎖？難道搶占式操作系統就不會出現死鎖？ 其實，死鎖是多個任務在企圖獲取多個獨占（exclusive）資源時，可能導致的一種所有參與任務全部被阻塞的狀態。這分明是屬于應用程序的邏輯概念，而調度則是屬于操作系統的邏輯概念，怎么能混為一談。 |
后記：
另外在查網絡的時候，還看到一本中國人的書<操作系統教程>（http://books.google.cn/books?id=X8lmMtog0XcC&pg=PT59&lpg=PT59&dq=%E5%85%B3%E4%B8%AD%E6%96%AD+%E4%BA%92%E6%96%A5&source=bl&ots=GwX4qh0hM0&sig=j1ieBs1RvU-bTpkddC4OyxoneTc&hl=zh-CN&sa=X&oi=book_result&resnum=2&ct=result） 3.2.2 硬件方法中寫：“ 因為cpu只在發生中斷時引起進程切換，這樣禁止中斷就能保證當前運行進程將臨界區代碼順利執行完，從而保證了互斥的正確實現。”顯然也是錯的。我們可以當作練習把它改正了。哈哈。
評 論 4樓?52RD網友?發表于?2008-11-27 12:29?回復 這是一個不淺也不深的問題，如果RTOS支持時間按片，那么與OS TIMER INT無法產生，基于時間片的調度就無法進行。 中斷關了，CPU在公所，只有OS，你想想與這個有關嗎？ 3樓?JohnsonJin?發表于?2008-11-26 13:15?回復 所以，關中斷不會禁止調度，還要在關中斷處理的這個過程中不調用任何的OS函數，至少不能調用哪些會引起調度的函數。比如：資源申請，（內存申請，萬一內存沒有了呢），semaphore等同步函數的操作，給其他進程發消息....。 2樓?JohnsonJin?發表于?2008-11-26 13:11?回復 以上大部分都片面！我們先看調度發生的時機： 1. 中斷 2. 系統調用。 然后我們看中斷為什么會引起調度，通常中斷會做一些處理，然后引起上層的“注意”。上層包括進程和負責進程調度的OS。如果系統支持時間片調度，那時鐘中斷引起OS把時間片到期的任務試著切換出去（如果沒有相同優先級的進程在等待CPU的話，就不切換）。如果中斷處理所需要引起的上層注意者是進程（中斷ISR給進程發消息，信號，釋放semaphore等），也就是本來在等待事件的進程被放到了ready隊列。在中斷處理結束的時候，OS的中斷后處理過程會重新調度。這個時候就看誰的優先級高了，如果喚醒的是高優先級的進程，則做進程切換。系統調用其實也是一樣的道理，在系統調用中，通常會引起資源或者鎖的釋放，或者觸發其他高優先級進程ready，在系統調用結束的一刻，OS會重新嘗試調度。轉載于:https://www.cnblogs.com/curve86/p/5344073.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的关中断是否禁止任务调度？关中断能作为互斥吗？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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