2024年4月27日发(作者：)

裸机实现互斥的方法

在裸机实现互斥锁时，主要有以下几种方法：

1. 禁止中断：在单处理机环境中，并发执行的进程不能在CPU上同时执行，

只能交替执行。另外，对一个进程而言，它将一直运行，直到被中断。因此，

为了保证互斥，只要保证一个进程不被中断就可以了，这可以通过系统内核

开启、禁止中断来实现。但由于在临界区内进程不能被中断，故保证了互斥。

但该方法的代价很高，进程被限制只能交替执行。

2. 专用机器指令：在很多计算机（特别是多处理机）中设有专用指令来解决

互斥问题。例如Swap指令，其功能是交换两个字节的内容，可以用以下函

数描述Swap指令：在进入区利用Swap指令交换lock与key的内容，然

后检查key的状态；有进程在临界区时，循环交换和检查过程，直到其他进

程退出时检查通过，进入临界区。

3. 使用标志位：在单片机中，互斥锁可以使用标志位的方式实现。我们通过

设置一个全局的标志位，来表示当前是否有任务正在访问共享资源。当这个

标志位被设置时，其它任务就不能访问共享资源，直到该标志位被清除。具

体的实现代码如下：

```c

// 定义互斥锁标志位

volatile uint8_t mutex = 0;

// 加锁操作

void lock() {

while (mutex); // 如果标志位为1,则等待

mutex = 1; // 设置标志位为1,表示资源被占用

}

// 解锁操作

void unlock() {

mutex = 0; // 清除标志位,表示资源可用

}

```

在上述代码中，mutex是一个volatile类型的全局变量，用来表示互斥锁的

状态。lock()函数表示加锁操作，当mutex为1时，表示有任务正在访问共

享资源，因此需要等待；当mutex为0时，表示没有任务正在访问共享资

源，这个任务就可以获取锁并访问共享资源。unlock()函数表示解锁操作，

即清除标志位，使得其他任务可以访问共享资源。

以上三种方法各有优缺点，应根据具体需求和环境选择合适的方法。