c - 来自 ISR 和非 ISR 上下文的原子禁用和恢复中断 : may it be different on some platform?

Question

我现在使用的是嵌入式产品，即 PIC32 Microchip CPU。

我熟悉几个实时内核:AVIX , FreeRTOS , TNKernel ，并且在所有这些函数中，几乎所有函数都有 2 个版本:第一个用于从任务调用，第二个用于从 ISR 调用。

当然，这对于可以切换上下文和/或 sleep 的函数来说是有意义的:显然，ISR 不能 sleep ，并且上下文切换应该以不同的方式完成。但有几个函数不切换上下文也不 sleep :例如，它可能返回系统滴答计数，或设置软件定时器等。

现在，我正在实现我自己的内核:TNeoKernel ，它具有格式良好的代码并经过仔细测试，我有时会考虑发明“通用”函数:可以从任务或 ISR 上下文中调用的函数。但由于上述所有三个内核都使用单独的函数，我担心我会做错什么。

比如说，在任务和 ISR 上下文中，TNKernel 使用不同的例程来禁用/恢复中断，但据我所知，唯一可能的区别是，如果目标平台不这样做，ISR 函数可能会被“编译出来”作为优化不支持嵌套中断。但如果目标平台支持嵌套中断，那么对于任务和 ISR 上下文来说，禁用/恢复中断看起来完全相同。

所以，我的问题是:在哪些平台上，禁用/恢复 ISR 中断的方式应与非 ISR 上下文不同？

如果没有这样的平台，我宁愿选择“通用”功能。如果您对此方法有任何意见，我们将不胜感激。

UPD:我不喜欢有两组函数，因为它们会导致显着的代码重复和复杂化。比如说，我需要提供一个启动软件定时器的函数。它看起来像这样:

enum TN_RCode _tn_timer_start(struct TN_Timer *timer, TN_Timeout timeout)
{
   /* ... real job is done here ... */
}

/*
 * Function to be called from task
 */
enum TN_RCode tn_timer_start(struct TN_Timer *timer, TN_Timeout timeout)
{
   TN_INTSAVE_DATA;  //-- define the variable to store interrupt status,
                     //   it is used by TN_INT_DIS_SAVE()
                     //   and TN_INT_RESTORE()
   enum TN_RCode rc = TN_RC_OK;

   //-- check that function is called from right context
   if (!tn_is_task_context()){
      rc = TN_RC_WCONTEXT;
      goto out;
   }

   //-- disable interrupts
   TN_INT_DIS_SAVE();

   //-- perform real job, after all
   rc = _tn_timer_start(timer, timeout);

   //-- restore interrupts state
   TN_INT_RESTORE();

out:
   return rc;
}

/*
 * Function to be called from ISR
 */
enum TN_RCode tn_timer_istart(struct TN_Timer *timer, TN_Timeout timeout)
{
   TN_INTSAVE_DATA_INT;    //-- define the variable to store interrupt status, 
                           //   it is used by TN_INT_DIS_SAVE()                
                           //   and TN_INT_RESTORE()                           
   enum TN_RCode rc = TN_RC_OK;

   //-- check that function is called from right context
   if (!tn_is_isr_context()){
      rc = TN_RC_WCONTEXT;
      goto out;
   }

   //-- disable interrupts
   TN_INT_IDIS_SAVE();

   //-- perform real job, after all
   rc = _tn_timer_start(timer, timeout);

   //-- restore interrupts state
   TN_INT_IRESTORE();

out:
   return rc;
}

因此，我们几乎所有系统功能都需要像上面这样的包装器。对于我作为内核开发人员以及内核用户来说，这都是一种不便。

唯一的区别是使用了不同的宏:对于任务，这些是 TN_INTSAVE_DATA、TN_INT_DIS_SAVE()、TN_INT_RESTORE()；对于中断，这些是 TN_INTSAVE_DATA_INT、TN_INT_IDIS_SAVE()、TN_INT_IRESTORE()。

对于支持嵌套中断的平台(ARM、PIC32)，这些宏是相同的。对于不支持嵌套中断的其他平台，TN_INTSAVE_DATA_INT、TN_INT_IDIS_SAVE() 和 TN_INT_IRESTORE() 将扩展为空。所以是有点性能优化，但是在我看来成本太高了:维护比较困难，使用起来不太方便，而且代码量增加。

Answer 1

这完全取决于设计和 CPU 功能。我对任何 PIC 都不熟悉，但例如，飞思卡尔(摩托罗拉)MCU(以及许多其他)能够将条件代码寄存器(CCR)移入累加器并移回累加器。这允许人们保存中断启用/禁用掩码的先前状态，并在最后恢复它，而不必担心直接启用应该保持禁用状态的中断(在 ISR 内)。

然而，要回答哪些平台必须在 ISR 内部和外部以不同的方式执行此操作，需要熟悉所有这些平台，或者至少熟悉一个未通过此测试的平台。如果有一个CPU不允许保存和恢复CCR(如上所述)，则别无选择，只能针对每种情况采取不同的做法。