c++ - 在并发环境中访问 MMIO 的软件模式

Question

我正在寻找一种最好使用 C/C++ 的软件模式，如何在并发环境中安全访问微 Controller (例如 ARM Cortex-M)中的 MMIO 外围设备 - 中断和主/线程(在操作系统的情况下)。

问题的根源在于每个外围设备都将其寄存器声明为全局变量(结构/类)。这意味着任何人都可以访问它们(是的，有 MPU 和 MMU 等功能，但它们不是答案)。

为了限制它们的范围，我正在寻找一种软件模式。最接近的是 Singleton(尽管它不是并发编程的最佳选择)。

当我将外围设备设为单例时，我可以安心休眠，因为代码的其他部分不会至少通过外围设备提供的 API 修改它。

但是，这一直有效到我需要中断为止。至少在 Cortex-M 上，中断由外设生成并通过嵌套 vector 中断 Controller 向 CPU 发出信号。 CPU 停止执行当前指令并获取中断处理程序。

在处理程序中，我需要在外设中设置一些位以停用中断源，否则中断仍将挂起，并且在离开后我会一次又一次地执行它。

艰难，感谢单例模式，我现在可以创建一个死锁，因为我可能无法获得访问权限。

是否有可以帮助我的软件模式？

Answer 1

您的考虑是错误的，因为您将 uC 视为带有操作系统的计算机，用户可以在其中运行许多程序。

这里不是这种情况。

That means anybody can access them

那个人是谁？这只是您的程序而已。你写的。你修改它。如果您不相信自己达到这个水平 - 最好放弃 uC 开发。甚至 RTOS-es 也不同于大型计算机操作系统。 RTOS 是您应用程序的一部分 - 编译并链接在一起。

所以不要重新发明轮子。