在多核系統(tǒng)中，不同核上運(yùn)行的任務(wù)多多少少會(huì)有共享數(shù)據(jù)。 對(duì)共享數(shù)據(jù)內(nèi)存的并發(fā)訪問(wèn)可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。 一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)多個(gè)任務(wù)或者中斷訪問(wèn)相同數(shù)據(jù)內(nèi)存時(shí)，必須考慮到這一點(diǎn)，換句話說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)使用并行(多核)或并發(fā)(單核)執(zhí)行代碼時(shí)，任務(wù)上下文切換發(fā)生
在多核系統(tǒng)中，不同核上運(yùn)行的任務(wù)多多少少會(huì)有共享數(shù)據(jù)。 對(duì)共享數(shù)據(jù)內(nèi)存的并發(fā)訪問(wèn)可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。 一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)多個(gè)任務(wù)或者中斷訪問(wèn)相同數(shù)據(jù)內(nèi)存時(shí)，必須考慮到這一點(diǎn)，換句話說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)使用并行(多核)或并發(fā)(單核)執(zhí)行代碼時(shí)，任務(wù)上下文切換發(fā)生并且在任務(wù)之間共享數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)一致性就會(huì)成為一個(gè)問(wèn)題。
假如有兩個(gè)任務(wù)，分別為Task A和Task B，其中Task A的優(yōu)先級(jí)高于Task B。Task A每次訪問(wèn)均使X加2，Task B每次訪問(wèn)均使X加1。因此這兩個(gè)任務(wù)中都要執(zhí)行（step1）、修改（step2）、寫（step3）三步操作。如果沒有原子操作，則可能會(huì)發(fā)現(xiàn)以下情況，如圖1所示：
- Task B執(zhí)行讀?。╯tep1) X=5，并臨時(shí)存儲(chǔ)（堆棧或MCU寄存器中）；
- Task A 優(yōu)先級(jí)高于Task B， Task B被打斷；
- Task A執(zhí)行讀，修改，寫操作，將X=7寫回內(nèi)存中；
- Task A結(jié)束，繼續(xù)執(zhí)行Task B；
- Task B將之前臨時(shí)存儲(chǔ)的X（操作2）取出，并加1，將X=6寫回內(nèi)存。
顯然，開發(fā)人員期待的 結(jié)果是X = 8，但是最終的確實(shí)X = 6，Task A的運(yùn)算失效。圖1 共享內(nèi)存導(dǎo)致的問(wèn)題在AUTOSAR系統(tǒng)中，RTE必須保證大量通信不被數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題破壞。如果需要，RTE必須采用合適的手段，那有哪些手段呢？
將訪問(wèn)共同內(nèi)存內(nèi)存的運(yùn)行實(shí)體放置在同一個(gè)Task中，這樣運(yùn)行實(shí)體就只能順序執(zhí)行，兩者不可能發(fā)生干擾，數(shù)據(jù)一致性就可以得到保證。
如果需要保證一致性的代碼很短，中斷阻塞是一種合適的方法。這可以通過(guò)禁用掛起所有中斷、或僅操作系統(tǒng)中斷或(如果硬件支持)僅某些中斷級(jí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，這種機(jī)制必須謹(jǐn)慎使用，因?yàn)樗赡軙?huì)影響更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)的運(yùn)行。適當(dāng)合適的使用操作系統(tǒng)的資源，使用IPC來(lái)確保數(shù)據(jù)的一致性，可以使影響的高優(yōu)先級(jí)任務(wù)更少。但是缺點(diǎn)是由于更復(fù)雜的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)可能會(huì)消耗更多的資源(代碼、運(yùn)行時(shí))。這種機(jī)制的適當(dāng)性取決于OSs/內(nèi)核的數(shù)量和/或可用資源的數(shù)量。禁止任務(wù)的搶占。這可以通過(guò)為受影響的任務(wù)分配相同的優(yōu)先級(jí)，為受影響的任務(wù)分配相同的內(nèi)部操作系統(tǒng)資源，或者將OS的任務(wù)配置為非搶占性來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種機(jī)制在多分區(qū)系統(tǒng)中可能不合適。5、協(xié)作式運(yùn)行實(shí)體放置策略當(dāng)需要保護(hù)的一個(gè)運(yùn)行實(shí)體處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，包含需要被該策略保護(hù)的運(yùn)行實(shí)體的任務(wù)不允許搶占其他包含需要被該策略保護(hù)的運(yùn)行實(shí)體的任務(wù)。例如：-運(yùn)行實(shí)體R2和R3a被該策略保護(hù)；
-運(yùn)行實(shí)體R1、R3b、R4不需要保護(hù)。
-R1放置在任務(wù)T1中，R2放置在任務(wù)T2中，R3a放置在任務(wù)T3a中，R3b放置在T3b中，R4放置在T4中。
-任務(wù)的優(yōu)先級(jí)T4 > T3a =T3b> T2 > T1 。T4總是可以搶占所有其他任務(wù)(比所有其他任務(wù)更高的優(yōu)先級(jí))。T3b可以搶占T2 (T3b的優(yōu)先級(jí)更高，沒有合作限制)。T3a不能搶占T2 (T3a的更高優(yōu)先權(quán)，但相同的合作上下文)。因此，可運(yùn)行R2對(duì)普通數(shù)據(jù)的訪問(wèn)不會(huì)干擾可運(yùn)行R3a對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。然而，如果任務(wù)T3a和T2都準(zhǔn)備運(yùn)行，則可以保證T3a先運(yùn)行。- T1永遠(yuǎn)不能搶占其他任務(wù)，因?yàn)榉峙涞膬?yōu)先級(jí)最低。創(chuàng)建數(shù)據(jù)項(xiàng)的副本，以保證不同任務(wù)上下文中的并發(fā)訪問(wèn)不會(huì)發(fā)生沖突，因?yàn)槟承┰L問(wèn)被重定向到副本。例如存在T1和T2兩個(gè)任務(wù)，交互的數(shù)據(jù)為Data，復(fù)制選項(xiàng)為Data*，其中T1優(yōu)先級(jí)高于T2。在激活T2任務(wù)前，將Data復(fù)制至Data*，T2直接操作Data*，操作完之后，再將Data*賦值給Data，這樣來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性。
參考：RTE手冊(cè)、汽車EUC設(shè)計(jì)等。
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