C语言函数重入

  • 可重入函数:可以被中断的函数,即这个函数执行时,可以中断其执行,可以由一个或多个任务并发使用,而不比担心数据错误。
  • 不可重入函数(不安全函数)
  1. 不能运行在多任务环境下,除非能保证互斥(使用信号量/代码的关键部分禁用中断)
  2. 是由于使用了未受保护的系统资源,如全局变量区,中断向量表等。

可重入函数:

  1. 没有静态数据结构
  2. 不返回指向静态数据的指针
  3. 所有函数数据由函数的调用者提供
  4. 使用auto变量,或通过全局变量的拷贝来保护全局变量
  5. 若必须访问全局变量,则利用互斥信号保护
  6. 不调用不可重入函数

不可重入函数有:

如果一个函数在重入条件下使用了未受保护的共享的资源,那么它是不可重入的。

  1. 函数中使用了静态变量,无论是全局静态变量还是局部静态变量。
  2. 函数返回静态变量
  3. 函数中调用了不可重入函数
  4. 函数体内使用了静态的数据结构
  5. 函数体内调用了malloc()或者free()函数
  6. 函数体内调用了其他标准I/O函数
  7. 函数是singleton中的成员函数,而且使用了不使用线程独立存储的成员变量

不可重入函数改写成可重入函数:

1、不使用全局变量

2、在和硬件发生交互时,可能会发生中断时,先关闭中断(有些系列叫做“进入/退出核心”或者用OS_ENTER_KERNAL/OS_EXIT_KERNAL来描述,这是临界区保护)

3、不调用不可重入函数

4、谨慎使用堆栈,最好在使用前OS_ENTER_KERNAL

中断是嵌入式系统中重要的组成部分,这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断。中断服务子程序ISR:

__interrupt double compute_area (double radius)
{
double area = PI * radius * radius;
printf("\nArea = %f", area);
return area;
}

错误:

1、ISR没有返回值

如果它有返回值,返回给谁,某种中断源产生中断,系统使用ISR进行处理。ISR是链接在某一个中断源上的,而中断源的产生是随机的,所以ISR并没有一个固定的调用者,也没有固定的返回地址,所以返回值没有用。

2、ISR不能传递参数

3、在许多编译器/处理器中,浮点数是不可重入的。有些不允许在ISR中做浮点运算。

4、ISR应该短、有效率的,做浮点数不明智。

5、printf是不可重入函数。

解释:

1、浮点数:一般浮点运算都是由专门的硬件来完成,举个例子假设有个硬件寄存器名字叫做FLOAT,用来计算和存放浮点数的中间运算结果。
假设有这么个函数

void fun()
{
//...这个函数对FLOAT寄存器进行操作
}

假如第一次执行,有个对浮点数操作运算的结果临时存在FLOAT寄存器中,而就在这时被中断了,而中断函数或者另一个进程也调用fun函数,这时第二次调用的fun函数在执行的过程中就会破坏第一次FLOAT寄存器中的结果,这样当返回到第一次fun函数的时候,结果就不正确了。

2、printf函数

引用全局变量stdout,这是标准输入输出流的一个对象

malloc --------全局内存分配表
free    --------全局内存分配表

在unix里面通常都有加上_r后缀的同名可重入函数版本。

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