STM32入门学习笔记之uCOS-II系统移植3

⑤这两个函数都用于任务切换，它们的本质都是触发PendSV中断，具体切换过程在PendSV的中断函数中进行，其中OSCtxSw是任务级切换，OSIntCtxSw是中断级切换，是从中断退出时切换到一个任务中，从中断切换到任务的过程中，CPU的寄存器入栈工作已经完成。

OSCtxSw
  PUSH    {R4, R5}
  LDR     R4, =NVIC_INT_CTRL        ;触发PendSV异常
  LDR     R5, =NVIC_PENDSVSET
  STR     R5, [R4]              ;向NVIC_INT_CTRL写入NVIC_PENDSVSET触发PendSV中断
  POP     {R4, R5}
  BX      LR
OSIntCtxSw
  PUSH    {R4, R5}
  LDR     R4, =NVIC_INT_CTRL        ;触发PendSV异常
  LDR     R5, =NVIC_PENDSVSET
  STR     R5, [R4]              ;向NVIC_INT_CTRL写入NVIC_PENDSVSET触发PendSV中断
  POP     {R4, R5}
  BX      LR
  NOP

⑥这部分代码才是真正的任务切换函数，通过触发PendSV中断来进入该函数内进行任务切换

PendSV_Handler
  CPSID  I                                ;任务切换过程中必须关闭所有中断
  MRS    R0, PSP                          ;如果在用PSP堆栈,则可以忽略保存寄存器
  CBZ    R0, PendSV_Handler_Nosave    ;如果PSP为0就转移到PendSV_Handler_Nosave


  SUBS    R0, R0, #0x20                                        ;R0-=20H
  STM     R0, {R4-R11}


  LDR     R1, =OSTCBCur
  LDR     R1, [R1]
  STR     R0, [R1]


PendSV_Handler_Nosave
    PUSH    {R14}              ;保存R14的值
    LDR     R0, =OSTaskSwHook        ;调用OSTaskSwHook()
    BLX     R0
    POP     {R14}


    LDR     R0, =OSPrioCur
    LDR     R1, =OSPrioHighRdy
    LDRB    R2, [R1]
    STRB    R2, [R0]


    LDR     R0, =OSTCBCur
    LDR     R1, =OSTCBHighRdy
    LDR     R2, [R1]
    STR     R2, [R0]


    LDR     R0, [R2]              ;R0作为新任务的SP
    LDM     R0, {R4-R11}            ;从堆栈中恢复R4-R11
    ADDS    R0, R0, #0x20
    MSR     PSP, R0              ;用新任务的SP加载PSP
    ORR     LR, LR, #0x04          ;确保LR的bit2为1,返回后使用进程堆栈
    CPSIE   I                ;开启所有中断
    BX      LR                ;中断返回


  end

（2）os_cpu.h文件详解

①这部分主要用于定义一些数据类型，其中重点关注OS_STK这个数据类型，我们在定义任务堆栈的时候就是该类型数据，这是一个32位的数据类型，按字节算的话实际堆栈大小是我们定义的4倍。

typedef unsigned char  BOOLEAN;
typedef unsigned char  INT8U;
typedef signed   char  INT8S;
typedef unsigned short INT16U;
typedef signed   short INT16S;
typedef unsigned int   INT32U;
typedef signed   int   INT32S;
typedef float          FP32;
typedef double         FP64;


typedef unsigned int   OS_STK;
typedef unsigned int   OS_CPU_SR;

②这部分代码定义了堆栈的增长方向，任务机切换的宏定义OS_TASK_SW，如果OS_CRITICAL_METHOD被定义为3的话那么进出临界段的宏定义分别为OS_ENTER_CRITICAL和OS_EXIT_CRITICAL，这两个函数都是用汇编语言编写的

//OS_CRITICAL_METHOD = 1 :直接使用处理器的开关中断指令来实现宏 
//OS_CRITICAL_METHOD = 2 :利用堆栈保存和恢复CPU的状态 
//OS_CRITICAL_METHOD = 3 :利用编译器扩展功能获得程序状态字，保存在局部变量cpu_sr


#define  OS_CRITICAL_METHOD   3     //进入临界段的方法


#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
#define  OS_ENTER_CRITICAL()  {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}
#define  OS_EXIT_CRITICAL()   {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}
#endif


void       OSCtxSw(void);
void       OSIntCtxSw(void);
void       OSStartHighRdy(void);
void       OSPendSV(void);


#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u
OS_CPU_SR  OS_CPU_SR_Save(void);
void OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr);
#endif
OS_CPU_EXT INT32U OSInterrputSum;

（3）sys.h文件修改

添加关于条件编译的定义，在文件中添加以下代码即可。

#define SYSTEM_SUPPORT_OS 1

当宏定义为1的时候，编译器在编译的时候会只编译满足条件的代码，当为0时，这部分代码不会被编译。

（4）delay.c文件修改

①添加Sys_Tick中断服务函数与函数定义

#include "includes.h"
//支持UCOSII
#ifdef  OS_CRITICAL_METHOD
#define delay_osrunning    OSRunning              //OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
#define delay_ostickspersec  OS_TICKS_PER_SEC            //OS时钟节拍,即每秒调度次数
#define delay_osintnesting  OSIntNesting                //中断嵌套级别,即中断嵌套次数
#endif
//systick中断服务函数,使用OS时用到
void SysTick_Handler()
{
  //OS开始跑了,才执行正常的调度处理
  if( delay_osrunning==1 )
  {
    OSIntEnter() ;                        //进入中断
    OSTimeTick() ;                      //调用ucos的时钟服务程序
    OSIntExit() ;                        //触发任务切换软中断
  }
}

②时钟初始化函数修改

void SysTick_Init( u8 SYSCLK )
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
  u32 reload;
#endif
   SysTick->CTRL &= ~( 1<<2 ) ;                  //SYSTICK使用外部时钟源
  fac_us = SYSCLK/8 ;                      //fac_us都需要使用
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
  reload = SYSCLK/8 ;                      //每秒钟的计数次数,单位为K     
  reload *= 1000000/delay_ostickspersec ;              //根据delay_ostickspersec设定溢出时间
  fac_ms = 1000/delay_ostickspersec ;                //代表OS可以延时的最少单位
  SysTick->CTRL |= 1<<1 ;                    //开启SYSTICK中断
  SysTick->LOAD = reload ;                    //每1/delay_ostickspersec秒中断一次
  SysTick->CTRL |= 1<<0 ;                    //开启SYSTICK
#else
  fac_ms = ( u16 )fac_us*1000 ;                  //代表每个ms需要的systick时钟数
#endif
}