Embedded 在微控制器的环境中，什么是原子操作？

在微控制器的上下文中，什么是“原子操作”

我正在学习TI F28027单片机

---

。这意味着什么？

我不熟悉特定的MCU，但通常情况下，原子操作是指修改内存位置的操作，没有其他上下文、硬件或软件可以中断读和写子操作。这保证了没有其他任何东西可以改变操作下的内存位置

例如，增量运算符必须读取目标内存位置，将其添加到值中，然后写回同一位置。如果它不是原子的，那么其他的东西可能会在它们之间写入相同的位置。然后，当发生回写时，中间写入将丢失

那么，什么样的其他上下文被原子操作阻止了呢

• ISR写入内存的中断
• DMA写入RAM
• 多核处理器中的其他核

---

阅读维基百科上的文章，了解“原子”的一般含义。下面是一个简单的摘录：

在并发编程中，一个操作（或一组操作）是 原子的、可线性化的、不可分割的或不可中断的 系统的其余部分将立即发生。原子性是一个概念 保证与并发进程隔离

TI F28x Piccolo微控制器系列具有一个特殊的原子ALU（算术逻辑单元），允许以原子方式执行读-修改-写指令。这有一些信息。我认为需要特殊的汇编语法来利用原子ALU（第1-6页）。我怀疑TI的CodeComposer编译器会在可能的情况下生成原子汇编语法。尽管您编写C代码的方式可能会影响编译器的效率（第3-5页）

---

考虑咨询更多帮助。

这通常与需要/需要两次（不止一次）访问并且要求这两次访问不被其他无关访问中断的资源或功能有关。因此，读修改写，或测试和设置是两个常见的例子

---

如果您没有任何原子或您需要的原子类型，那么您在软件中必须确保这两个访问不会被中断或干扰（如果可能），如果不可能，那么您需要其他解决方案。通常，硬件会给您至少一个（如测试集），您可以从中创建软件中的其他受保护功能。例如，软件解决方案可能是使用中断服务例程保护前台任务，如果中断发生在两次访问之间（测试和设置、读修改写读和写是两次访问）然后，isr可能会在第一次读取之后但在下一次写入之前修改数据，从而使第一次读取现在过时/不正确。因此，当保护自己免受中断时，通常会暂时禁用中断，然后重新启用。让硬件这样做，可以确保即使发生中断，或者即使有其他外设可以访问，它也会被阻止，和/或你会被阻止，这取决于优先级，因此你的原子操作可以不间断地进行。

原子（希腊语）意味着不能/不应该被分割成更多的部分。在计算中，原子指令/操作意味着在执行时不能/不应该中断（其较低级别的步骤应分开），或者存在不必要的副作用的风险。中断禁用是强制一系列指令像1一样运行的最粗糙的方法。在RTOS/多任务下，访问同一变量的两个或多个任务需要在原子操作中读取/更新变量。这是通过信号量实现的，或者通过确保不可能同时访问来实现的。简单、通用的定义：如果你反汇编一条高级语言指令，它只生成一条汇编指令，那么它就是原子指令。如果它产生一条以上的汇编指令，它就不是原子的。@Lundin不完全是原子的。有些体系结构的某些指令是可中断的。这不是特定于内存操作的。这是任何无法中断的操作。