全局变量中断原子操作_单片机中断全局变量保护方法

在单片机中，全局变量可能会在中断服务程序（ISR）和主程序中被同时访问，这可能会导致数据竞争和不一致的结果。为了避免这种情况，可以采用以下两种方法来保护全局变量：

1. 禁止中断：在访问全局变量时，可以先禁止中断，这样可以保证在访问全局变量期间不会被中断打断。但是，这种方法会影响系统的响应时间，并且如果ISR需要访问全局变量，则必须在访问之前先启用中断。

2. 原子操作：使用原子操作可以确保在访问全局变量时不会被中断打断。原子操作是一种不可分割的操作，可以在执行期间防止中断。例如，在AVR单片机中，可以使用ATOMIC_BLOCK()宏来创建原子操作。

示例代码：

#include <avr/interrupt.h>

volatile int global_var = 0;

ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
    ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_FORCEON)
    {
        global_var++;
    }
}

int main()
{
    sei(); // 启用中断
    
    while(1)
    {
        // 主程序中访问全局变量
        ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_FORCEON)
        {
            global_var--;
        }
    }
}

在上面的示例代码中，中断服务程序和主程序都会访问全局变量`global_var`，并使用原子操作来确保数据的一致性和正确性。

相关问题

针对全局变量的原子操作

针对全局变量的原子操作是指对全局变量的读写操作是原子的，不会被中断或干扰。原子操作可以保证多线程环境下对全局变量的操作是线程安全的，不会出现数据不一致或冲突的情况。

在多线程环境下，为了保证全局变量的原子操作，可以采用以下几种方式：
1. 使用synchronized关键字：通过在方法或代码块上添加synchronized关键字，可以实现对全局变量的原子操作。这样可以保证在同一时间只有一个线程可以访问该方法或代码块，从而避免了多个线程同时修改全局变量的问题。

2. 使用volatile关键字：通过使用volatile关键字修饰全局变量，可以确保该变量对所有线程的可见性。当一个线程修改了volatile修饰的全局变量的值时，会立即将该值写入主内存，其他线程在读取该变量时会从主内存中获取最新的值。

3. 使用Lock锁：通过使用Lock接口的实现类（如ReentrantLock）来实现对全局变量的原子操作。Lock接口提供了更灵活的加锁和解锁机制，可以更细粒度地控制对全局变量的访问。

需要注意的是，原子操作只能保证对单个变量的操作是原子的，如果多个变量之间存在依赖关系，仍然需要进一步考虑线程安全性。

引用和提到了在多线程环境中，主线程和从线程共享一个全局变量，但TBx只进行读取操作，而全局变量的数值由TA进行维护。这种情况下，可以使用volatile关键字或synchronized关键字来确保全局变量的原子操作。

引用提到了在线程对象中定义全局变量并对其进行修改时，会造成多个线程同时修改全局变量的问题。针对这种情况，可以使用synchronized关键字或Lock锁来实现对全局变量的原子操作。

综上所述，针对全局变量的原子操作可以通过使用synchronized关键字、volatile关键字或Lock锁来实现。这些方法能够确保在多线程环境下对全局变量的操作是线程安全的，避免数据不一致或冲突的问题。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* *2* [随手记——进程内共享全局变量需要加锁么？](https://blog.csdn.net/weixin_44873133/article/details/119270934)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *3* [Java多线程操作局部变量与全局变量](https://blog.csdn.net/weixin_34637138/article/details/114070668)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
[ .reference_list ]

stm32全局变量中断

全局变量在中断中的使用需要注意一些问题。首先，中断中使用的全局变量在其他函数内使用时，需要进入临界区（关闭中断）。这是因为中断可能会在任何时候发生，如果在中断处理过程中访问全局变量，而其他函数也在同时访问该全局变量，就会导致数据不一致的问题。所以，在其他函数内使用全局变量时，需要先进入临界区，确保中断不会干扰到全局变量的访问。\[1\]

其次，全局变量的大小只会影响到占用SRAM的大小，而不会影响目标代码的大小。目标代码的大小与程序中所申请的全局变量大小无关，只与代码段和只读数据段有关。目标代码会包含全局变量的分配空间的信息，比如起始地址、空间大小、是否要用0初始化等信息，但不会包含实际的存储空间。全局变量的分配是在程序复位中断执行后，进入main函数之前进行的，由开发环境提供的C运行时库提供的代码来完成。\[2\]

在使用全局变量时，需要注意不同文件之间的变量声明和定义。如果在main.c文件中声明了一个全局变量，比如u8 biaozhi=0，然后在stm32f10x_it.c文件中再次声明了一个同名的全局变量，volatile u8 biaozhi，这样两个文件就可以共享同一个变量biaozhi。但是需要注意的是，这种共享全局变量的方式可能会导致数据不一致的问题，因为中断和主循环可能会同时访问该全局变量。所以，在使用共享全局变量时，需要谨慎处理数据同步的问题，确保数据的一致性。\[3\]
#### 引用[.reference_title]
- *1* [STM32中，关于中断函数调用全局变量的问题](https://blog.csdn.net/leo_liu006/article/details/79334905)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item]
- *2* [STM32全局变量占用程序存储空间吗](https://blog.csdn.net/weixin_35896299/article/details/117096817)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item]
- *3* [stm32中断函数改变全局变量值](https://blog.csdn.net/wds2435629591/article/details/56481854)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item]
[ .reference_list ]