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中断屏蔽

破碎的山岚2025/8/22大约 5 分钟RTOS

中断屏蔽

PRIMASK寄存器

禁止除了NMI和HardFalut外的所有中断

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FAULTMASK寄存器

在PEIMASK寄存器的基础上屏蔽掉HardFault中断，写0使能，1禁止

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BASEPRI寄存器

屏蔽中断，低于设定的优先级，写1使能，0禁止

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freertos中断配置宏

在 Cortex-M 内核 里：

  • 数字越小，优先级越高。
    例如：
    • 优先级 0 → 最高
    • 优先级 5 → 比较低
    • 优先级 15 → 最低
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config_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY左移的原因和上面一样，STM32用高4位来表示，现在的值是低4位的

这是一个“分界线”：

  • 优先级数字 ≥ 这个值的中断 → 允许调用 FreeRTOS 的 ISR API（带 FromISR 后缀的）。
  • 优先级数字 < 这个值的中断 → 不允许调用 FreeRTOS API。

FreeRTOS 把能在中断里调用的函数都加了 FromISR 后缀：

  • 例如：
    • xQueueSendFromISR()：在中断里往队列发数据。
    • xSemaphoreGiveFromISR()：在中断里释放信号量。
    • xTaskNotifyFromISR()：在中断里发任务通知。
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当进入临界段的时候，我们不希望当前干的事被打扰，会开启中断屏蔽，5以下的优先级会被屏蔽，也就是不会响应。正因为如此，也就是说这些函数里面可以调用RTOS的API，反正进入临界段后会被屏蔽。

而5以上的中断不会被屏蔽，为了保证进入临界区发生这些中断时RTOS不会被打断：在RTOS的任务里面发生中断，中断再次调用RTOS来改变他自己的状态。所以5以上的中断函数里面不能有RTOS的API

RTOS 的临界区不是“禁止所有中断”，
而是：
“我只保证我管得住的中断不会来捣乱。”

你让“我管不住的中断”来调用我，
那我只能崩给你看。

开关中断

BASEPRI寄存器关键点：
👉 只要 BASEPRI != 0，它就生效了，不需要什么“额外使能”。

一个写入0，关闭BASEPRI,不再屏蔽中断

一个写入config_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY屏蔽分界线（经过移位过的）,STM32的优先级8位寄存器是高4位有效，要左移4位

，所以临界区函数是开关中断函数的再封装，支持嵌套
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普通任务临界区保护

定义的宏最终会调用下面两个函数

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进入临界区会先使用BASEPRI寄存器关闭中断，然后计数当前嵌套进入的临界区数量。

退出的时候会判断退出后是不是完全脱离临界区，完全出来才会开屏蔽中断

临界区的代码不要太多，不然被屏蔽的中断得不到及时响应

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中断临界区保护

首先明确一点，在中断里面调用了rtos临界区保护的API，那么它的优先级一定是可被屏蔽的

进入临界区，保存BASEPRI的现场，并且重新给BASEPRI寄存器设置分界值，返回的是保存的BASEPRI寄存器的现场

退出临界区，BASEPRI恢复到保存的值

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对比两种临界区退出

FreeRTOS 的设计哲学是：
内核假设：FreeRTOS 规定，所有常规任务在正常运行时，BASEPRI 必须为 0（即中断全开）。

- 任务上下文：完全由内核管理，假设它进入临界区之前 BASEPRI=0（即中断全开）。
  - 所以退出时只需要恢复到 `0`，不需要保存/恢复。
  - 如果有人在任务里直接乱动 `BASEPRI`，那就是用户错误（破坏了内核假设）。
- 中断上下文：FreeRTOS 不敢假设 ISR 里 BASEPRI 一定是 0，可能用户或别的库动过。
  - 所以必须保存现场并恢复。

普通函数退出临界区时直接清零BASEPRI恢复中断

任务是 FreeRTOS 控制的执行环境，不会有人在任务里乱改 BASEPRI。

所以进入前，BASEPRI 要么就是 0，要么就是 FreeRTOS 自己设置的。

退出时直接清零 = 把系统还原到“正常任务运行环境”。

中断函数退出临界区时保存现场恢复BASEPRI旧值

中断里不受 FreeRTOS 完全管控，应用代码可能自己写了

__set_BASEPRI(0x60); // 自己屏蔽某些中断

例子

//任务
void Task(void *pvParameters)
{
    taskENTER_CRITICAL(); // BASEPRI=0x40
    {
        // 操作关键数据
    }
    taskEXIT_CRITICAL();  // BASEPRI=0 （因为任务环境本来就是全开）
}

//中断
void MyISR_Handler(void)
{
    __set_BASEPRI(0x60);       // 屏蔽了比0x60代表的优先级还在后面的中断，即优先级数比0X60大的中断。
    uint32_t old = ulPortRaiseBASEPRI(); // FreeRTOS 提升到 0x40
    {
        // 内核临界区操作
    }
    vPortSetBASEPRI(old);      // 恢复=0x60，尊重用户的设定
}

思考：当前中断任务的优先级是怎样的？

假设当前优先级是0X80（优先级数越小越先执行），设置了一个比当前大的优先级0x60

当前 ISR（0x80）已经在执行，不会被自己屏蔽掉。

但是其他优先级在后面的中断（例如 0x70）会被屏蔽。

更前面优先级的 ISR（例如 0x40）还是能打断它。

如果优先级是0x50,比手动设置的屏蔽优先级0x60高， 就只有下面的作用

__set_BASEPRI(0x60);这个的目的是在当中断结束后不希望0x60以下的中断来占用

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贡献者: 扶柳人间()