嵌入式设计编程：临界区代码保护方法

临界区的概念就不讲了，可以查询相关资料。

临界区保护方法有四种：

（1）第一种方法：直接利用开启或者关闭中断的语句来控制。
比如：
#define    _DINT()    disable_interrupt()        // 关闭中断
#define    _EINT()    enable_interrupt()         // 打开中断

优点：简单，执行速度快（只有一条指令），在临界保护操作频繁的场合优势突出。
缺点：存在一个隐患：如果在A函数的临界代码区调用了另一个函数B，B函数内也有临界代码区，从B函数返回时，中断被打开了。这将造成A函数后续代码失去临界保护。

所以：使用该方法时，不能再临界代码区调用任何其他包含有临界区代码的函数。

（2）第二种方法：嵌入式通用的做法
关中断前将总中断允许控制位状态所在的寄存器压入堆栈保存起来，然后再关中断保护临界区代码，之后根据堆栈内保存的控制字决定是否开启中断。在临界代码执行完毕之后，将中断允许状态将恢复到进入临界区之前的状态。

（3）第三种方法：
关中断前将总中断允许控制位状态保存到一个变量里，然后再关中断保护临界代码，之后根据保存的控制字决定是否恢复中断。
这样做，同样可以实现退出临界区时恢复进入前的中断允许状态。
缺点：每一段临界代码都要额外耗费两个字节的存储空间。

void EnterCritical(unsigned int *SR_Val)
{
    *SR_Val = _get_SR_register();     // 保存中断状态
     _DINT()；                                // 禁止中断，进入临界区。这里要考虑：进入临界区之前是什么状态，如果本来就是禁止中断的呢？
}

void ExitCritical(unsigned int * SR_Val)
{
    if(*SR_Val & GIE)                   // 判断进入临界区前的状态，如果是使能中断的状态，则开启中断。
          _EINT();
}

用上面的EnterCritical()函数替换进入临界代码前_DINT()语句，用ExitCritical()函数替换退出临界代码时的_EINT()语句，即可以保证中断状态的正确恢复。
void Function_A(void)
{
    unsigned int GIE_Val;
    ....
     EnterCritical(&GIE_Val);     // 进入临界代码区，保存当前中断状态在GIE_Val变量中；
     ......
     ......                                 // 临界区代码
     ExitCritical(&GIE_Val);       // 退出临界区，并根据GIE_Val变量决定是否开中断；
     .....
}

（4）第四种方法：用软件模拟堆栈行为。
将进入临界代码的次数和退出临界代码的次数进行统计，如果各临界代码之间有调用关系，则只是对最外层的临界代码区进行中断开关操作。

unsigned int SR_Val;
unsigned char DINT_Count = 0;

void EnterCritical(unsigned int *SR_Val)
{
    if(DINT_Count == 0) // 只对最外层进行操作
    {
        *SR_Val = _get_SR_register(); // 保存中断状态
         _DINT()； // 禁止中断，进入临界区。这里要考虑：进入临界区之前是什么状态，如果本来就是禁止中断的呢？
    }

    DINT_Count ++;
}

void ExitCritical(unsigned int * SR_Val)
{
    DINT_Count --;

    if((DINT_Count == 0)&&(*SR_Val & GIE)) // 只对最外层操作，判断进入临界区前的状态，如果是使能中断的状态，则开启中断。
          _EINT();
}