freertos全局变量的使用

在 FreeRTOS 中使用全局变量与在普通的 C 代码中使用并无太大差异。然而，由于 FreeRTOS 是一个实时操作系统，需要注意一些特殊情况和要求。

首先，由于 FreeRTOS 是一个多任务操作系统，多个任务可能会同时访问和修改全局变量。因此，需要在访问全局变量时进行合适的同步和互斥操作，以避免数据竞争和不一致性的问题。FreeRTOS 提供了多种同步机制，如二进制信号量、互斥量、消息队列等，可以用于保护全局变量的访问。

其次，全局变量的生命周期需要谨慎考虑。在 FreeRTOS 中，任务的创建和删除是动态的，因此全局变量可能会在任务运行期间被创建和销毁多次。如果全局变量需要在任务之间共享，并且需要保留其值，可以使用静态全局变量或动态内存分配来管理其生命周期。

另外，由于 FreeRTOS 是一个实时操作系统，任务的调度是基于优先级的。因此，如果全局变量在不同优先级的任务之间共享，需要注意任务优先级的设置，以保证全局变量的正确访问顺序和数据一致性。

总结来说，在使用 FreeRTOS 中的全局变量时，需要注意以下几点：

相关问题

FreeRTOS全局变量处理

FreeRTOS中有一些全局变量需要特殊的处理方式：

1. 系统时钟变量：FreeRTOS中的系统时钟变量是在vTaskStartScheduler()函数中初始化的。如果需要改变系统时钟速度，可以在该函数调用之前修改变量的值。

2. 系统任务列表：FreeRTOS中的任务列表是一个全局变量，用于存储所有创建的任务的指针。在任务创建时，任务指针将被添加到该列表中。如果需要遍历所有任务，可以使用该列表。需要注意的是，该列表在多任务环境下可能会被多个任务同时访问，因此需要使用锁进行保护。

3. 系统中断嵌套计数器：FreeRTOS中使用一个全局变量来记录中断嵌套的层数。在中断处理程序中，该变量将被递增，以表示当前正在处理一个中断。当中断处理程序完成时，该变量将被递减回原始值。需要注意的是，在多中断环境下，可能会出现多个中断同时发生的情况，因此需要使用锁进行保护。

4. 系统时间戳：FreeRTOS支持获取绝对时间戳。系统时间戳是一个全局变量，用于记录系统启动后经过的毫秒数。需要注意的是，在多任务环境下，可能会出现多个任务同时访问该变量的情况，因此需要使用锁进行保护。

5. 系统任务数量：FreeRTOS支持在运行时查询当前系统中存在的任务数量。该信息存储在一个全局变量中，可以通过调用函数xTaskGetNumberOfTasks()来获取。需要注意的是，在多任务环境下，该变量可能会被多个任务同时访问，因此需要使用锁进行保护。

freertos全局变量被改写

### FreeRTOS 中全局变量被意外修改的解决方案

为了防止全局变量在多线程环境中被意外修改，在FreeRTOS中可以通过多种方式确保线程安全性。一种常见的方式是利用互斥锁（Mutex），这能有效避免多个任务同时访问共享资源而导致的数据竞争。

当定义一个全局变量时，如果该变量会被不同任务读取或写入，则应当考虑将其包裹在一个临界区之内。进入临界区前获取互斥锁；离开临界区之后释放此锁。这样可以保证同一时刻仅有一个任务能够对该变量进行操作[^3]。

下面是一个简单的例子展示如何使用FreeRTOS中的`SemaphoreHandle_t`类型的二值信号量作为互斥锁来保护对某个整型全局变量的操作：

#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/semphr.h"

// 定义全局变量以及用于保护它的互斥锁句柄
static int globalVariable;
static SemaphoreHandle_t xGlobalVarMutex;

void init_global_variable(void){
    // 创建互斥锁
    vSemaphoreCreateBinary(xGlobalVarMutex);
}

void safe_write_to_global(int newValue){
    // 尝试获得互斥锁, 如果无法立即得到则阻塞当前任务直到成功取得为止
    if (xSemaphoreTake(xGlobalVarMutex,portMAX_DELAY)){
        // 已经获得了互斥锁, 可以安全地更改globalVariable 的值了
        globalVariable = newValue;
        
        // 修改完成后记得释放互斥锁给其他可能等待的任务
        xSemaphoreGive(xGlobalVarMutex);    
    }
}

除了上述方法外，还可以采用无锁编程技术如原子操作或者设计成不可变对象等方式提高程序并发性能的同时保持数据一致性。不过对于大多数应用场景来说，合理运用互斥锁已经足够满足需求。