ESP-IDF: основные методы определения контекста | arm

Добавил(а) microsin

Иногда (особенно в случае изучения чужого кода) встает вопрос: как узнать, в каком контексте сейчас выполняется код - в обработчике прерывания (ISR) или просто в задаче?

В ESP-IDF есть несколько способов определить контекст выполнения кода:

1. FreeRTOS-функция xPortInIsrContext().

#include "freertos/FreeRTOS.h"

if (xPortInIsrContext())
{
    // Код выполняется в прерывании (ISR)
    ...
}
else
{
    // Код выполняется в задаче
    printf("Выполняется в задаче\n");
}

Для отладки можно создать макрос:

#define DEBUG_CONTEXT() do { \
    if (xPortInIsrContext()) \
        printf("[ISR] %s:%d\n", __FILE__, __LINE__); \
    else \
        printf("[TASK] %s:%d\n", __FILE__, __LINE__); \
} while(0)

2. Проверка состояния кода через xTaskGetSchedulerState().

#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"

if (xTaskGetSchedulerState() == taskSCHEDULER_NOT_STARTED) {
    // Код выполняется до запуска планировщика
    printf("До запуска планировщика\n");
} else if (xPortInIsrContext()) {
    // В прерывании
    ...
} else {
    // В задаче
    printf("В задаче\n");
}

3. Определение типа обработчика прерывания.

// В самом обработчике прерывания - всегда ISR контекст.
// Функции обработчиков прерывания должны определяться
// с атрибутом IRAM_ATTR (не должны находиться в FLASH).
void IRAM_ATTR my_interrupt_handler(void* arg) {
    // Этот код всегда выполняется в ISR контексте
    portBASE_TYPE xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;        // Отправка данных в задачу из ISR
    xQueueSendFromISR(queue, &data, &xHigherPriorityTaskWoken);

    if (xHigherPriorityTaskWoken == pdTRUE) {
        portYIELD_FROM_ISR();
    }
}

[Практические примеры использования]

Пример 1: Универсальная функция для разных контекстов

void safe_send_to_queue(void* data) {
    if (xPortInIsrContext()) {
        // Вызов из прерывания - используем FromISR версию
        BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
        xQueueSendFromISR(my_queue, data, &xHigherPriorityTaskWoken);
        if (xHigherPriorityTaskWoken) {
            portYIELD_FROM_ISR();
        }
    } else {
        // Вызов из задачи - обычная версия
        xQueueSend(my_queue, data, portMAX_DELAY);
    }
}

Пример 2: Безопасное использование мьютексов

void critical_operation(void) {
    if (xPortInIsrContext()) {
        // В ISR нельзя использовать мьютексы - используем атомарные операции
        uint32_t old_int_status = portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR();
        // Критическая секция
        portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR(old_int_status);
    } else {
        // В задаче - обычный мьютекс
        xSemaphoreTake(my_mutex, portMAX_DELAY);
        // Критическая секция
        xSemaphoreGive(my_mutex);
    }
}

Таблица различий контекстов:

Операция	ISR контекст	Контекст задачи
Функции очередей	xQueueSendFromISR()	xQueueSend()
Семафоры	xSemaphoreGiveFromISR()	xSemaphoreGive()
Задержки	Нельзя использовать vTaskDelay()	Можно использовать vTaskDelay()
Мьютексы	Запрещены	Разрешены
Вызов yield	portYIELD_FROM_ISR()	taskYIELD()