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什么是可重入性?

发布日期:2011/11/27

    可重入型函数可以被一个以上的任务调用,而不必担心数据的破坏。可重入型函数任何时候都可以被中断,一段时间以后又可以运行,而相应数据不会丢失。可重入型函数或者只使用局部变量,即变量保存在CPU寄存器中或堆栈中。如果使用全局变量,则要对全局变量予以保护。程序2.1是一个可重入型函数的例子。

程序清单2.1可重入型函数

void strcpy(char *dest, char *src)

{

    while (*dest++ = *src++) {

        ;

    }

    *dest = NUL;

}

    函数Strcpy()做字符串复制。因为参数是存在堆栈中的,故函数Strcpy()可以被多个任务调用,而不必担心各任务调用函数期间会互相破坏对方的指针。

    不可重入型函数的例子如程序2.2所示。Swap()是一个简单函数,它使函数的两个形式变量的值互换。为便于讨论,假定使用的是可剥夺型内核,中断是开着的,Temp定义为整数全程变量。

 程序清单 2.2    不可重入型函数

int Temp;

void swap(int *x, int *y)

{

    Temp = *x;

    *x   = *y;

    *y   = Temp;

}

    程序员打算让Swap() 函数可以为任何任务所调用,如果一个低优先级的任务正在执行Swap()函数,而此时中断发生了,于是可能发生的事情如图2.6所示。[F2.6(1)]表示中断发生时Temp已被赋值1,中断服务子程序使更优先级的任务就绪,当中断完成时[F2.6(2)],内核(假定使用的是μC/OS-Ⅱ)使高优先级的那个任务得以运行[F2.6(3)],高优先级的任务调用Swap()函数是Temp赋值为3。这对该任务本身来说,实现两个变量的交换是没有问题的,交换后Z的值是4,X的值是3。然后高优先级的任务通过调用内核服务函数中的延迟一个时钟节拍[F2.6(4)],释放了CPU的使用权,低优先级任务得以继续运行[F2.6(5)].注意,此时Temp的值仍为3!在低优先级任务接着运行时,Y的值被错误地赋为3,而不是正确值1。

图2.6不可重入性函数

    请注意,这只是一个简单的例子,如何能使代码具有可重入性一看就明白。然而有些情况下,问题并非那么易解。应用程序中的不可重入函数引起的错误很可能在测试时发现不了,直到产品到了现场问题才出现。如果在多任务上您还是把新手,使用不可重入型函数时,千万要当心。

    使用以下技术之一即可使Swap()函数具有可重入性:

把Temp定义为局部变量

调用Swap()函数之前关中断,调动后再开中断

用信号量禁止该函数在使用过程中被再次调用

如果中断发生在Swap()函数调用之前或调用之后,两个任务中的XY值都会是正确的。