【读书笔记】usOS-II学习笔记(2008-11-4)

2008-11-4

ucOS-II的中断处理

初始化中断向量，编写中断引导程序

程序清单 L3.15 μC/OS-II中的中断服务子程序.

用户中断服务子程序:

保存全部CPU寄存器; (1)

调用OSIntEnter或OSIntNesting直接加1； (2)

执行用户代码做中断服务; (3)

调用OSIntExit()； (4)

恢复所有CPU寄存器； (5)

执行中断返回指令； (6)

用户代码应该将全部CPU寄存器推入当前任务栈[L3.15(1)]。注意，有些微处理器，例如Motorola68020(及68020以上的微处理器)，做中断服务时使用另外的堆栈（ARM也是）。

μC/OS-Ⅱ可以用在这类微处理器中，当任务切换时，寄存器是保存在被中断了的那个任务的栈中的。

程序清单： 基于ARM920T的中断处理过程

UCOS_IRQHandler//中断入口地址，在中断向量表初始化时被设置

/*

此时已处于中断模式（在ARM处理器中，当中断发生时，CPU自动保存CPSR到SPSR_irq，并切换到中断模式），因此sp为中断模式下的栈指针（如上所说，ARM具有中断模式栈）

*/

;保存现场，先将任务的现场保存到中断栈中

stmfd sp!,{r0-r3,r12,lr}

；调用相关函数

bl OSIntEnter

bl C_IRQHandler

；调用OSIntExit函数，该函数判断是否有更高优先级的任务进入就绪

bl OSIntExit

；if(OSIntCtxSwFlag == 1) _IntCtxSw()

ldr r0,=OSIntCtxSwFlag

ldr r1,[r0]

cmp r1,#1

；有更高优先级的任务进入了就绪状态，则进行中断级的任务切换，返回执行新的任务

beq _IntCtxSw

/*不进行任务切换，返回被中断的任务*/

;恢复现场

ldmfd sp!,{r0-r3,r12,lr}

；下面的指令令pc = lr-4实现中断返回，同时将spsr_irq的值复制到CPSR，实现模式切换（即返回到用户模式）

subs pc,lr,#4

μC/OS-Ⅱ初始化

在调用μC/OS-Ⅱ的任何其它服务之前，μC/OS-Ⅱ要求用户首先调用系统初始化函数OSIint()。OSIint()初始化μC/OS-Ⅱ所有的变量和数据结构（见OS_CORE.C）。

OSInit()建立空闲任务idle task，这个任务总是处于就绪态的。空闲任务OSTaskIdle（）的优先级总是设成最低，即OS_LOWEST_PRIO。如果统计任务允许OS_TASK_STAT_EN和任务建立扩展允许都设为1，则OSInit()还得建立统计任务OSTaskStat()并且让其进入就绪态。OSTaskStat的优先级总是设为OS_LOWEST_PRIO-1。

图3.7 调用OSInit()之后的数据结构

μC/OS-Ⅱ还初始化了5个空数据结构缓冲区，如图F3.8所示。每个缓冲区都是单向链表，允许μC/OS-Ⅱ从缓冲区中迅速得到或释放一个缓冲区中的元素。

图3.8 空缓冲区(图中还有OSFlagFreeList链表未画出)

μC/OS-Ⅱ的启动

多任务的启动是用户通过调用OSStart()实现的。然而，启动μC/OS-Ⅱ之前，用户至少要建立一个应用任务。多任务启动以后变量与数据结构中的内容如图F3.9所示。

图3.9调用OSStart()以后的变量与数据结构

这里笔者假设用户建立的任务优先级为6，注意，OSTaskCtr指出已经建立了3个任务。OSRunning已设为“真”，指出多任务已经开始，OSPrioCur和OSPrioHighRdy存放的是用户应用任务的优先级，OSTCBCur和OSTCBHighRdy二者都指向用户任务的任务控制块。