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中断过程中，一个容易忽略的错误

2016-06-05 09:05 204 查看
这是两年前开发的一个产品，一项功能是在通电后播放40秒的语音.
    测试时发现，大约通电70-80次就有一次播放时间不够40秒就提前停止。

    当时以为复位有问题，换了复位片，没好。又先后换了CPU，语音芯片，还有电源，都没有好转。排除了硬件芯片原因导致的此现象.

    后来又从软件中查找原因。反复查找软件逻辑，也没发现问题。后来偶然发现在主while里增加大量延时后，稳定性提高。

    几乎不再出现问题。但是我还是觉得不对劲,用了两天时间终于找到了原因。因为这是公司的程序，所以不能贴源码。

    我把其他程序都略去，只把出错的程序大概写一下。大家看看能找到问题吗？

unsigned int ms_counter;                      

void T0()

{       

    //定时器程序每100毫秒中断一次，程序略     

    if (ms_counter<1000) ms_counter++;

}

void main(void)

{

//初始化定时器程序每100毫秒中断一次，程序略                           

unsigned char tt;

    ms_counter=0;

    tt=0;//用tt控制只响一次

    while(1)

    {

        if (ms_counter<400)

        {

            if (tt==0)

            {

            tt=1;

            Sound_on();

            }

        }

        else

        {

            Sound_off();

        }   

    //其他程序

    //。。。。。。    

    }

} 

高手们不要笑，菜鸟们坐好

问题出在ms_counter不到400时，程序提前执行了Sound_off();

原因分析：if (ms_counter<400)中的ms_counter是两字节的整型，而且在中断里有增一操作。

这就有一种错误的可能

if (ms_counter<400)  //被编译器翻译成以下语句

+0000007C:   E9E0        LDI     R30,0x90         Load immediate

+0000007D:   E0F1        LDI     R31,0x01         Load immediate

+0000007E:   164E        CP      R4,R30           Compare

+0000007F:   065F        CPC     R5,R31           Compare with carry

+00000080:   F428        BRCC    +0x05            Branch if carry cleared

在ms_counter==255时  R4是255  R5是0

CP      R4,R30  ;这时R4是255   

注意！如果在这两条语句中间产生了中断  ms_counter增一 以后  R4是0    R5是1

CPC     R5,R31  ;这时R5是1

简单的说是由于在整型数增一进位的时候，又受到中断的影响。

本来正确值  0x00ff或0x0100（ms_counter），

实际错误值  0x01ff（ms_counter） 先判断低位时低位是FF，中断后判断高位时高位是01

ms_counter在255时被误认为511（0x01ff）导致提示音提前关闭。

这是一大类故障，由于中断造成的操作数更改。在其他的数据类型或编译器中也可能出现，虽然出现的机率不大，但影响是不可预知的，也是更容易忽视的。

哈哈！提醒一下没学过汇编的朋友。用C写一条语句，实际是几条汇編语句。在语句中间是有可能产生中断的。

if (ms_counter<400)  //这是好几条汇编

ms_counter++;      //这是好几条汇编

ms_counter=45;     //这是好几条汇编

 

解决方法：学过操作系统的人都知道，这是互斥访问的概念。

什么是互斥访问？简单来说，一个进程正在使用一组资源（对应到本案例中断里的ms_counter），另一个进程也要使用该资源（对应本案例中主函数对ms_counter进行判断），这时就需要慎重对待了。

 

设计程序时，脑中时刻要警惕这种互斥访问的问题。

操作系统中对这种问题有一种解决办法，即引入一个与ms_counter相同类
4000
型的临时变量：

unsigned int tmp_counter;

在使用ms_counter做判断前先把它的值赋值到临时变量：

 do {

    tmp_counter = ms_counter;

 while (tmp_counter != ms_counter);

然后使用tmp_counter代替ms_counter进行判断，这样可以保证回避楼主所述问题。

 

本文转自网络。

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标签：  中断
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