c语言上下文的快速切换

前言

我们通常认为，在中断中，不能执行耗时的操作，否则会影响系统的稳定性，尤其对于嵌入式编程。对于带操作系统的程序而言，可以通过操作系统的调度，将中断处理分成两个部分，耗时的操作可以放到线程中去执行，但是对于没有操作系统的情况，又应该如何处理呢

比较常见的，我们可能会定义一些全局变量，作为flag，然后在mainloop中不停的判断这些flag，再在中断中修改这些flag，最后在mainloop中执行具体的逻辑，但是这样，无疑会增加耦合，增加程序维护成本

cpost

cpost正是应用在这种情况下的一个简单但又十分方便的工具，它可以特别方便的进行上下文的切换，减少模块耦合

cpost借鉴的Android的handler机制，通过在mainloop中跑一个任务，然后在其他地方，可以是中断，也可以是模块逻辑中，直接抛出需要执行的函数，使其脱离调用处的上下文，运行在mainloop中。cpost还支持延迟处理，可以指定函数在抛出后多久执行

使用

cpost的使用十分简单，这里以使用在嵌入式无操作系统中为例，主要用作中断延迟处理的情况

配置系统tick

配置cpost.h中的宏CPOST_GET_TICK()，配置成获取系统tick，以stm32 hal为例
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#define CPOST_GET_TICK() HAL_GetTick()

配置处理进程

在mainloop调用cpostProcess函数

int main(void)
{
    ...
    while (1)
    {
        cpostProcess();
    }
    return 0;
}

抛出任务

在中断等需要进行上下文切换的地方调用cpsot接口，使其在mainloop中运行
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cpost(intHandler);

原理解析

cpost的原理其实很简单，其代码量也十分少，总共加起来就只有几十行代码，cpost维护了一个而全局的数组

1	CpostHandler cposhHandlers[CPOST_MAX_HANDLER_SIZE] = {0};

其中，数组的每一个元素表示包含了需要执行的函数和参数，当调用cpost接口时，被post的函数和参数会被保存在这个数组中，然后mainloop中运行的cpostProcess函数会遍历这个数组，当满足条件时，执行对应的函数，从而达到上下文切换的目的

void cpostProcess(void)
{
    for (size_t i = 0; i < CPOST_MAX_HANDLER_SIZE; i++)
    {
        if (cposhHandlers[i].handler)
        {
            if (cposhHandlers[i].time == 0 || CPOST_GET_TICK() >= cposhHandlers[i].time)
            {
                cposhHandlers[i].handler(cposhHandlers[i].param);
                cposhHandlers[i].handler = NULL;
            }
        }
    }
}