標(biāo)題: μc/os<->STM32完整 [打印本頁(yè)]
作者: 51黑fan 時(shí)間: 2016-1-31 01:01
標(biāo)題: μc/os<->STM32完整
P80:μc/osⅡ時(shí)鐘 硬件定時(shí)器中斷（使用了STM32中的Systick中斷）每產(chǎn)生一次，μc/osⅡ時(shí)鐘就會(huì)進(jìn)入一次系統(tǒng)中斷服務(wù)程序（OSTickISR()）,系統(tǒng)中斷服務(wù)程序通過(guò)調(diào)用OSTimeTick()來(lái)完成系統(tǒng)每個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍所要完成的工作（包括遍歷每個(gè)任務(wù)控制塊將其延時(shí)參數(shù)減1等）。
P87:鉤子函數(shù)
鉤子函數(shù)的使用（以O(shè)STimerTickHook為例）：
需要到os_cfg.h中把這兩個(gè)宏#define成>0。
P88:OSTimeDly在OSTimeDly中完成OSTCBCur->OSTCBDly（任務(wù)延時(shí)寄存器）的寫(xiě)入并進(jìn)行一次任務(wù)切換：
·μc/osⅡ的時(shí)鐘OSTimeTick()是怎么與STM32的SysTick關(guān)聯(lián)起來(lái)的？
戰(zhàn)艦開(kāi)發(fā)板配套程序中在main()中有delay_init()（delay.c下）函數(shù)，其原代碼如下：
void delay_init()
{
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD //如果OS_CRITICAL_METHOD定義了,說(shuō)明使用ucosII了.
u32 reload;
#endif
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //選擇外部時(shí)鐘 HCLK/8
fac_us=SystemCoreClock/8000000; //為系統(tǒng)時(shí)鐘的1/8
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD //如果OS_CRITICAL_METHOD定義了,說(shuō)明使用ucosII了.
reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒鐘的計(jì)數(shù)次數(shù) 單位為K
reload*=1000000/OS_TICKS_PER_SEC;//根據(jù)OS_TICKS_PER_SEC設(shè)定溢出時(shí)間
//reload為24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,約合1.86s左右
fac_ms=1000/OS_TICKS_PER_SEC;//代表ucos可以延時(shí)的最少單位
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; //開(kāi)啟SYSTICK中斷
SysTick->LOAD=reload; //每1/OS_TICKS_PER_SEC秒中斷一次
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //開(kāi)啟SYSTICK
#else
fac_ms=(u16)fac_us*1000;//非ucos下,代表每個(gè)ms需要的systick時(shí)鐘數(shù)
#endif
}
可見(jiàn)delay_init()開(kāi)啟了STM32的SYSTICK中斷，下面繼續(xù)找SYSTICK的中斷服務(wù)程序（同樣也在delay.c），代碼如下：
void SysTick_Handler(void)
{
OSIntEnter(); //進(jìn)入中斷，其作僅僅是將判斷中斷層數(shù)是否達(dá)到255否則OSIntNesting++
OSTimeTick(); //調(diào)用ucos的時(shí)鐘服務(wù)程序
OSIntExit(); //觸發(fā)任務(wù)切換軟中斷
}
發(fā)現(xiàn)OSTimeTick(); 在 SYSTICK的中斷服務(wù)程序被調(diào)用，現(xiàn)在μc/osⅡ的時(shí)鐘OSTimeTick()就與STM32的SysTick關(guān)聯(lián)了起來(lái)。
OSIntExit (void)的作用除了執(zhí)行了OSIntNesting--之外 還進(jìn)行了一次中斷級(jí)任務(wù)調(diào)度OSIntCtxSw() 。
·OSIntCtxSw()切換任務(wù)的原理：
Step1：SIntCtxSw()觸發(fā)了一次軟件中斷，代碼如下
;/**************************************************************************************
;* 函數(shù)名稱(chēng): OSIntCtxSw
;* 功能描述: 中斷級(jí)任務(wù)切換(其實(shí)是進(jìn)行了一次軟件中斷)
;* 參 數(shù): None
;* 返 回 值: None
;***************************************************************************************/
OSIntCtxSw
PUSH {R4, R5}
LDR R4, =NVIC_INT_CTRL ;觸發(fā)PendSV異常 (causes context switch)
;NVIC_INT_CTRL就是軟件中斷控制寄存器
LDR R5, =NVIC_PENDSVSET ;NVIC_PENDSVSET是觸發(fā)軟件中斷的值.
STR R5, [R4] ;將R5中的字?jǐn)?shù)據(jù)寫(xiě)入以R4為地址的存儲(chǔ)器中就發(fā)生了PendSV中斷
POP {R4, R5}
BX LR
NOP
Step2:執(zhí)行完了step后會(huì)進(jìn)入軟件中斷服務(wù)函數(shù)，代碼(在os_cpu_aasm中)如下
;/**************************************************************************************
;* 函數(shù)名稱(chēng): OSPendSV
;*
;* 功能描述: 該函數(shù)實(shí)際上完成了cpu各寄存器的壓棧和新任務(wù)堆棧向cpu的進(jìn)棧;
;* 參 數(shù): None
;*
;* 返 回 值: None
;***************************************************************************************/
PendSV_Handler ;軟件中斷服務(wù)函數(shù)
CPSID I ; Prevent interruption during context switch
MRS R0, PSP ; PSP is process stack pointer 如果在用PSP堆棧,則可以忽略保存寄存器,參考CM3權(quán)威中的雙堆棧-白菜注
CBZ R0, PendSV_Handler_Nosave ; Skip register save the first time
SUBS R0, R0, #0x20 ; Save remaining regs R4-11 on process stack
STM R0, {R4-R11}
LDR R1, =OSTCBCur ; OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP; =OSTCBCur就是取的OSTCBCur
；首地址，即任務(wù)控制塊的堆棧。
LDR R1, [R1]
STR R0, [R1] ; R0 is SP of process being switched out
·當(dāng)臨界區(qū)遇上單片機(jī)中斷
其中OSIntExit對(duì)任務(wù)的調(diào)度是在臨界區(qū)里進(jìn)行的。那么進(jìn)入了臨界區(qū)后恰好單片機(jī)發(fā)生了中時(shí)會(huì)不會(huì)造成單片機(jī)中斷的失效呢？
---此時(shí)當(dāng)然是先完成臨界區(qū)的程序然后退出臨界區(qū)時(shí)單片機(jī)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行中斷服務(wù)函數(shù)。因?yàn)殡m然在臨界區(qū)系統(tǒng)給單片機(jī)關(guān)閉了總中斷，但是中斷還是會(huì)被單片機(jī)接收的，只是在臨界區(qū)時(shí)中斷沒(méi)被觸發(fā)。
所以在ucos下使用stm32的中斷只要用裸奔的形式配置寄存器，而在進(jìn)入和退出中斷服務(wù)函數(shù)是只需要將中斷層數(shù)+1或-1（以下程序以串口1為例）即可：
/**********************USART1寄存器配置***********************/
void uart_init(u32 bound)
{
//GPIO端口設(shè)置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使 能USART1，GPIOA時(shí)鐘以及復(fù)用功能時(shí)鐘
//USART1_TX PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//USART1_RX PA.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//搶占優(yōu)先級(jí)3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優(yōu)先級(jí)3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據(jù)指定的參數(shù)初始化VIC寄存器
//USART 初始化設(shè)置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般設(shè)置為9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長(zhǎng)為8位數(shù)據(jù)格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個(gè)停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無(wú)奇偶校驗(yàn)位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無(wú)硬件數(shù)據(jù)流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發(fā)模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開(kāi)啟中斷
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
}
/***************/**********************斷服務(wù)函數(shù)*******************************************/
·任務(wù)的掛起與恢復(fù)
/***********************************任務(wù)的掛起與恢復(fù)*******************************************/
掛起：OSTaskSuspend(INT8U prio) 如果是掛起自身則參數(shù)為 OS_PRIO_SELF
恢復(fù)：OSTaskResume(INT8U prio)
如若掛起和恢復(fù)成功則返回：OS_NO_ERROR,不成功則返回值見(jiàn)任哲教材P47。
·微秒級(jí)延時(shí)和毫秒級(jí)延時(shí)的區(qū)別
微秒級(jí)延時(shí)和毫秒級(jí)延時(shí)都是使用了系統(tǒng)時(shí)鐘，其中微秒級(jí)延時(shí)僅僅是用在延時(shí)場(chǎng)合，如DS18B20，而毫秒級(jí)延時(shí)在延時(shí)的同時(shí)還發(fā)生了任務(wù)調(diào)度。這兩個(gè)延時(shí)都是使用了系統(tǒng)時(shí)鐘是怎么做到的呢？
——SysTick是一個(gè)減計(jì)數(shù)器，delay_us是用實(shí)時(shí)查詢(xún)定時(shí)器SysTick->VAL; 通過(guò)對(duì)比初始值和定時(shí)值之間的差來(lái)計(jì)算是否達(dá)到定時(shí)時(shí)長(zhǎng)，delay_us只是單純的延時(shí)，延時(shí)期間不會(huì)進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。而delay_ms是使用了SysTick中斷，在中斷中會(huì)執(zhí)行一次任務(wù)調(diào)度。
·OSTaskStkInit()
說(shuō)之前還是得先說(shuō)一下任務(wù)切換，因?yàn)槌跏蓟蝿?wù)堆棧，是為任務(wù)切換服務(wù)的。代碼在正常運(yùn)行時(shí)，一行一行往下執(zhí)行，怎么才能跑到另一個(gè)任務(wù)（即函數(shù)）執(zhí)行呢？首先大家可以回想一下中斷過(guò)程，當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，原來(lái)函數(shù)執(zhí)行的地方（程序計(jì)數(shù)器PC、處理器狀態(tài)寄存器及所有通用寄存器，即當(dāng)前代碼的現(xiàn)場(chǎng)）被保存到棧里面去了，然后開(kāi)始取中斷向量，跑到中斷函數(shù)里面執(zhí)行。執(zhí)行完了呢，想回到原來(lái)函數(shù)執(zhí)行的地方，該怎么辦呢，只要把棧中保存的原來(lái)函數(shù)執(zhí)行的信息恢復(fù)即可（把棧中保存的代碼現(xiàn)場(chǎng)重新賦給cpu的各個(gè)寄存器），一切就都回去了，好像什么事都沒(méi)發(fā)生一樣。這個(gè)過(guò)程大家應(yīng)該都比較熟悉，任務(wù)切換和這有什么關(guān)系，試想一下，如果有3個(gè)函數(shù)foo1(), foo2(), foo3()像是剛被中斷，現(xiàn)場(chǎng)保存到棧里面去了，而中斷返回時(shí)做點(diǎn)手腳（調(diào)度程序的作用），想回哪個(gè)回哪個(gè)，是不是就做了函數(shù)（任務(wù)）切換了。看到這里應(yīng)該有點(diǎn)明白OSTaskStkInit()的作用了吧，它被任務(wù)創(chuàng)建函數(shù)調(diào)用，所以要在開(kāi)始時(shí)，在棧中作出該任務(wù)好像剛被中斷一樣的假象。（關(guān)于任務(wù)切換的原理邵老師書(shū)中的3.06節(jié)有介紹）。
那么中斷后棧中是個(gè)什么情形呢，中9.1.1有介紹，xPSR，PC，LR，R12，R3-R0被自動(dòng)保存到棧中的，R11-R4如果需要保存，只能手工保存。因此OSTaskStkInit()的工作就是在任務(wù)自己的棧中保存cpu的所有寄存器。這些值里R1-R12都沒(méi)什么意義，這里用相應(yīng)的數(shù)字代號(hào)（如R1用0x01010101）主要是方便調(diào)試。
其他幾個(gè)：
xPSR = 0x01000000L，xPSR T位（第24位）置1，否則第一次執(zhí)行任務(wù)時(shí)Fault，
PC肯定得指向任務(wù)入口，
R14 = 0xFFFFFFFEL，最低4位為E，是一個(gè)非法值，主要目的是不讓使用R14，即任務(wù)是不能返回的。
R0用于傳遞任務(wù)函數(shù)的參數(shù)，因此等于p_arg。
OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *p_arg), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT16U opt)
{
OS_STK *stk;
(void)opt; /* 'opt' is not used, prevent warning */
stk = ptos; /* Load stack pointer */
/* Registers stacked as if auto-saved on exception */
*(stk) = (INT32U)0x01000000L; /* xPSR */
*(--stk) = (INT32U)task; /* Entry Point */
/* R14 (LR) (init value will cause fault if ever used)*/
*(--stk) = (INT32U)0xFFFFFFFEL;
*(--stk) = (INT32U)0x12121212L; /* R12 */
*(--stk) = (INT32U)0x03030303L; /* R3 */
*(--stk) = (INT32U)0x02020202L; /* R2 */
*(--stk) = (INT32U)0x01010101L; /* R1 */
*(--stk) = (INT32U)p_arg; /* R0 : argument */
/* Remaining registers saved on process stack */
*(--stk) = (INT32U)0x11111111L; /* R11 */
*(--stk) = (INT32U)0x10101010L; /* R10 */
*(--stk) = (INT32U)0x09090909L; /* R9 */
*(--stk) = (INT32U)0x08080808L; /* R8 */
*(--stk) = (INT32U)0x07070707L; /* R7 */
*(--stk) = (INT32U)0x06060606L; /* R6 */
*(--stk) = (INT32U)0x05050505L; /* R5 */
*(--stk) = (INT32U)0x04040404L; /* R4 */
return (stk);
}
把OS_CPU_SysTickHandler(), OS_CPU_SysTickInit()注釋掉。
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL (*((volatile INT32U *)0xE000E010))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_RELOAD (*((volatile INT32U *)0xE000E014))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CURRENT (*((volatile INT32U *)0xE000E018))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CAL (*((volatile INT32U *)0xE000E01C))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_COUNT 0x00010000
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_CLK_SRC 0x00000004
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_INTEN 0x00000002
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_ENABLE 0x00000001
把上面這些宏定義也注釋掉，因?yàn)樗鼈兌加糜贠S_CPU_SysTickHandler(), OS_CPU_SysTickInit()。
os_cpu_a.asm
這個(gè)文件包含著必須用匯編寫(xiě)的代碼。
EXTERN OSRunning ; External references
EXTERN OSPrioCur
EXTERN OSPrioHighRdy
EXTERN OSTCBCur
EXTERN OSTCBHighRdy
EXTERN OSIntNesting
EXTERN OSIntExit
EXTERN OSTaskSwHook
申明這些變量是在其他文件定義的，本文件只做引用（有幾個(gè)好像并未引用，不過(guò)沒(méi)有關(guān)系）。
EXPORT OS_CPU_SR_Save ; Functions declared in this file
EXPORT OS_CPU_SR_Restore
EXPORT OSStartHighRdy
EXPORT OSCtxSw
EXPORT OSIntCtxSw
EXPORT OS_CPU_PendSVHandler
申明這些函數(shù)是在本文件中定義的。
NVIC_INT_CTRL EQU 0xE000ED04 ;中斷控制及狀態(tài)寄存器ICSR的地址
NVIC_SYSPRI14 EQU 0xE000ED22 pendSV優(yōu)先級(jí)寄存器的地址
NVIC_PENDSV_PRI EQU 0xFF pendSV中斷的優(yōu)先級(jí)為255（最低）
NVIC_PENDSVSET EQU 0x10000000 ;位28為1
定義幾個(gè)常量，類(lèi)似C語(yǔ)言中的#define預(yù)處理指令。
OS_CPU_SR_Save
MRS R0, PRIMASK ;讀取PRIMASK到R0中，R0為返回值
CPSID I PRIMASK=1，關(guān)中斷（NMI和硬fault可以響應(yīng)）
BX LR ;返回
OS_CPU_SR_Restore
MSR PRIMASK, R0 ;讀取R0到PRIMASK中，R0為參數(shù)
BX LR ;返回
OSStartHighRdy()由OSStart()調(diào)用，用來(lái)啟動(dòng)最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)，當(dāng)然任務(wù)必須在OSStart()前已被創(chuàng)建。
OSStartHighRdy
;設(shè)置PendSV中斷的優(yōu)先級(jí) #1
LDR R0, =NVIC_SYSPRI14 ;R0 = NVIC_SYSPRI14
LDR R1, =NVIC_PENDSV_PRI ;R1 = NVIC_PENDSV_PRI
STRB R1, [R0] ;*(uint8_t *)NVIC_SYSPRI14 = NVIC_PENDSV_PRI
;設(shè)置PSP為0 #2
MOVS R0, #0 ;R0 = 0
MSR PSP, R0 PSP = R0
;設(shè)置OSRunning為T(mén)RUE
LDR R0, =OSRunning ;R0 = OSRunning
MOVS R1, #1 ;R1 = 1
STRB R1, [R0] ;OSRunning = 1
;觸發(fā)PendSV中斷 #3
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ;R0 = NVIC_INT_CTRL
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET ;R1 = NVIC_PENDSVSET
STR R1, [R0] ;*(uint32_t *)NVIC_INT_CTRL = NVIC_PENDSVSET
CPSIE I ;開(kāi)中斷
OSStartHang ;死循環(huán)，應(yīng)該不會(huì)到這里
B OSStartHang
#1.PendSV中斷的優(yōu)先級(jí)應(yīng)該為最低優(yōu)先級(jí)，原因在的7.6節(jié)已有說(shuō)明。
#2.PSP設(shè)置為0，是告訴具體的任務(wù)切換程序（OS_CPU_PendSVHandler()），這是第一次任務(wù)切換。做過(guò)切換后PSP就不會(huì)為0了，后面會(huì)看到。
#3.往中斷控制及狀態(tài)寄存器ICSR(0xE000ED04)第28位寫(xiě)1即可產(chǎn)生PendSV中斷。這個(gè)8.4.5 其它異常的配置寄存器有說(shuō)明。
當(dāng)一個(gè)任務(wù)放棄cpu的使用權(quán)，就會(huì)調(diào)用OS_TASK_SW()宏，而OS_TASK_SW()就是OSCtxSw()。OSCtxSw()應(yīng)該做任務(wù)切換。但是在CM3中，所有任務(wù)切換都被放到PendSV的中斷處理函數(shù)中去做了，因此OSCtxSw()只需簡(jiǎn)單的觸發(fā)PendSV中斷即可。OS_TASK_SW()是由OS_Sched()調(diào)用。
void OS_Sched (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr = 0;
#endif
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting == 0) {
if (OSLockNesting == 0) {
OS_SchedNew();
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
#if OS_TASK_PROFILE_EN > 0
OSTCBHighRdy->OSTCBCtxSwCtr++;
#endif
OSCtxSwCtr++;
OS_TASK_SW(); /* 觸發(fā)PendSV中斷 */
}
}
}
/* 一旦開(kāi)中斷，PendSV中斷函數(shù)會(huì)執(zhí)行（當(dāng)然要等更高優(yōu)先級(jí)中斷處理完） */
OS_EXIT_CRITICAL();
}
OSCtxSw
;觸發(fā)PendSV中斷
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ;R0 = NVIC_INT_CTRL
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET ;R1 = NVIC_PENDSVSET
STR R1, [R0] ;*(uint32_t *)NVIC_INT_CTRL = NVIC_PENDSVSET
BX LR ;返回
當(dāng)一個(gè)中斷處理函數(shù)退出時(shí)，OSIntExit()會(huì)被調(diào)用來(lái)決定是否有優(yōu)先級(jí)更高的任務(wù)需要執(zhí)行。如果有OSIntExit()對(duì)調(diào)用OSIntCtxSw()做任務(wù)切換。
OSIntCtxSw
;觸發(fā)PendSV中斷
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET
STR R1, [R0]
BX LR
看到這里有些同學(xué)可能奇怪怎么OSCtxSw()和OSIntCtxSw()完全一樣，事實(shí)上，這兩個(gè)函數(shù)的意義是不一樣的，OSCtxSw()做的是任務(wù)之間的切換，如任務(wù)A因?yàn)榈却硞�(gè)資源或是做延時(shí)切換到任務(wù)B，而OSIntCtxSw()則是中斷退出時(shí)，由中斷狀態(tài)切換到另一個(gè)任務(wù)。由中斷切換到任務(wù)時(shí)，CPU寄存器入棧的工作已經(jīng)做完了，所以無(wú)需做第二次了（參考邵老師書(shū)的3.10節(jié)）。這里只不過(guò)由于CM3的特殊機(jī)制導(dǎo)致了在這兩個(gè)函數(shù)中只要做觸發(fā)PendSV中斷即可，具體切換由PendSV中斷來(lái)處理。
前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)真正的任務(wù)切換是在PendSV中斷處理函數(shù)里做的，由于CM3在中斷時(shí)會(huì)有一半的寄存器自動(dòng)保存到任務(wù)堆棧里，所以在PendSV中斷處理函數(shù)中只需保存R4-R11并調(diào)節(jié)堆棧指針即可。
PendSV中斷處理函數(shù)偽代碼如下：
OS_CPU_PendSVHandler()
{
if (PSP != NULL) {
Save R4-R11 onto task stack;
OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;
}
OSTaskSwHook();
OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
PSP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;
Restore R4-R11 from new task stack;
Return from exception;
}
OS_CPU_PendSVHandler ;xPSR, PC, LR, R12, R0-R3已自動(dòng)保存
CPSID I ;任務(wù)切換期間需要關(guān)中斷
MRS R0, PSP ;R0 = PSP
;如果PSP == 0，跳到OS_CPU_PendSVHandler_nosave執(zhí)行 #1
CBZ R0, OS_CPU_PendSVHandler_nosave
;保存R4-R11到任務(wù)堆棧
SUBS R0, R0, #0x20 ;R0 -= 0x20
STM R0, {R4-R11} ;保存R4-R11到任務(wù)堆棧
;OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;
LDR R1, =OSTCBCur ;R1 = &OSTCBCur
LDR R1, [R1] ;R1 = *R1 (R1 = OSTCBCur)
STR R0, [R1] ;*R1 = R0 (*OSTCBCur = SP) #2
OS_CPU_PendSVHandler_nosave
;調(diào)用OSTaskSwHook()
PUSH {R14} ;保存R14，因?yàn)楹竺嬉{(diào)用函數(shù)
LDR R0, =OSTaskSwHook ;R0 = &OSTaskSwHook
BLX R0 ;調(diào)用OSTaskSwHook()
POP {R14} ;恢復(fù)R14
;OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
LDR R0, =OSPrioCur ;R0 = &OSPrioCur
LDR R1, =OSPrioHighRdy ;R1 = &OSPrioHighRdy
LDRB R2, [R1] ;R2 = *R1 (R2 = OSPrioHighRdy)
STRB R2, [R0] ;*R0 = R2 (OSPrioCur = OSPrioHighRdy)
;OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
LDR R0, =OSTCBCur ;R0 = &OSTCBCur
LDR R1, =OSTCBHighRdy ;R1 = &OSTCBHighRdy
LDR R2, [R1] ;R2 = *R1 (R2 = OSTCBHighRdy)
STR R2, [R0] ;*R0 = R2 (OSTCBCur = OSTCBHighRdy)
LDR R0, [R2] ;R0 = *R2 (R0 = OSTCBHighRdy), 此時(shí)R0是新任務(wù)的SP
;SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr #3
LDM R0, {R4-R11} ;從任務(wù)堆棧SP恢復(fù)R4-R11
ADDS R0, R0, #0x20 ;R0 += 0x20
MSR PSP, R0 ;PSP = R0，用新任務(wù)的SP加載PSP
ORR LR, LR, #0x04 ;確保LR位2為1，返回后使用進(jìn)程堆棧 #4
CPSIE I ;開(kāi)中斷
BX LR ;中斷返回
END
#1 如果PSP == 0，說(shuō)明OSStartHighRdy()啟動(dòng)后第一次做任務(wù)切換，而任務(wù)剛創(chuàng)建時(shí)R4-R11已經(jīng)保存在堆棧中了，所以不需要再保存一次了。
#2 OSTCBStkPtr是任務(wù)控制塊結(jié)構(gòu)體的第一個(gè)變量，所以*OSTCBCur = SP(不是很科學(xué))就是OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;
#3 和#2類(lèi)似。
#4 因?yàn)樵谥袛嗵幚砗瘮?shù)中使用的是MSP，所以在返回任務(wù)后必須使用PSP，所以L(fǎng)R位2必須為1。
os_dbg.c
用于系統(tǒng)調(diào)試，可以不管。
·關(guān)于任務(wù)切切換時(shí)的知識(shí)補(bǔ)充
上文可知，STM32任務(wù)調(diào)度是在軟件中斷服務(wù)函數(shù)中執(zhí)行，首先要將CPU的內(nèi)容保存到任務(wù)堆棧中，匯編代碼如下：
OS_CPU_PendSVHandler ;xPSR, PC, LR, R12, R0-R3已自動(dòng)保存
CPSID I ;任務(wù)切換期間需要關(guān)中斷
MRS R0, PSP ;R0 = PSP
;如果PSP == 0，跳到OS_CPU_PendSVHandler_nosave執(zhí)行 #1
CBZ R0, OS_CPU_PendSVHandler_nosave
;保存R4-R11到任務(wù)堆棧
SUBS R0, R0, #0x20 ;R0 -= 0x20
STM R0, {R4-R11} ;保存R4-R11到任務(wù)堆棧
;OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;
LDR R1, =OSTCBCur ;R1 = &OSTCBCur
LDR R1, [R1] ;R1 = *R1 (R1 = OSTCBCur)
STR R0, [R1] ;*R1 = R0 (*OSTCBCur = SP) #2
那么CPU的內(nèi)容是被保存到那個(gè)堆棧中呢？
——當(dāng)然是保存在將要切換出CPU的任務(wù)的堆棧中。
那么CPU是怎么做到的呢？
——因?yàn)镃PU的R13中保存了當(dāng)前正在運(yùn)任務(wù)的堆棧指針。所以當(dāng)進(jìn)入中斷時(shí)CPU就會(huì)按照R13指向的地址將CPU的狀態(tài)保存到堆棧中。這就完成了舊任務(wù)的切出。
如右圖9-1，一個(gè)任務(wù)堆棧的結(jié)構(gòu)如右圖所示。當(dāng)一個(gè)任務(wù)放棄CPU的使用權(quán)時(shí)就將CPU的內(nèi)容保存在該任務(wù)對(duì)應(yīng)的任務(wù)堆棧中。
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Step1：發(fā)生硬件時(shí)鐘中斷時(shí)會(huì)調(diào)用右圖的鉤子函數(shù)（在os_cpu.c文件中）。但是調(diào)用的該函數(shù)實(shí)現(xiàn)的條件是：
