uCosII移植到STM32触发中断、任务切换的汇编学习

STM32汇编关键字含义：

IMPORT OSxx ;//IMPORT声明了OSxx在外文件定义

EXPORT OSxx ;//EXPORT声明OSxx可以被外文件使用，相当于全局性声明

LDR R0,=label ;//这是ARM的RISC指令下一个用于内存和CPU寄存器交换数据的指令，用法比较复杂。具体百度。

      ;//这里的含义就是把label的地址值赋值给R0，和 LDR R0,label 不同，没有'='的是取其地址的值传递给R0

      ;//

LDR R0,label   ;//取label其地址的值传递给R0

LDR?R0,0x12345678 ;//就是把0x12345678这个地址中的值存放到r0中

THUMB ;//THUMB指的是ARM中为提高代码密度而保有16位指令，也有THUMB指令的叫法。THUMB就是为了声明下面的是THUMB指令

;//具体要学习下ARM指令或者CM3的指令含义

关闭中断的进入关键区的定义

首先要知道ucos提供了3中关闭总中断的方法，第三中最为严密，第一种最为简单。要想知道为啥用第三种，

请看另一篇转载的博文《【转载】ucos中的三种临界区管理机制(OS_CRITICAL_METHOD的解释) 》

//OS_CRITICAL_METHOD = 1 

//OS_CRITICAL_METHOD = 2 

//OS_CRITICAL_METHOD = 3 

#define  OS_CRITICAL_METHOD   3  

#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

OS_CPU_SR_Save和OS_CPU_SR_Restore为用汇编写的一小段代码，不多

OS_CPU_SR_Save

    MRS     R0, PRIMASK   ;读取PRIMASK的值到R0，R0就是返回的值，将赋值给cpu_sr

    CPSID   I                     ;PRIMASK=1 

    BX      LR       

OS_CPU_SR_Restore

    MSR     PRIMASK, R0   ;读取R0的值赋值给PRIMASK，R0为入口参数值

    BX      LR

触发软件中断

     PUSH    {R4, R5}

     LDR     R4, =NVIC_INT_CTRL

那么中断后栈中是个什么情形呢，<>中9.1.1有介绍，xPSR，PC，LR，R12，R3-R0被自动保存到栈中的，R11-R4如果需要保存，只能手工保存。

中断是由系统调度 OS_Sched ()触发，其调用了 OS_TASK_SW();  

void  OS_Sched (void)

{

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                           /* Allocate storage for CPU status register     */

    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;

#endif

//.................有省略

             OS_TASK_SW();                          /* Perform a context switch                     */

            }

        }

    }

    OS_EXIT_CRITICAL();

}

//在os_cpu.h中有以下宏

//任务切换宏,由汇编实现.

#define  OS_TASK_SW()         OSCtxSw()

OSCtxSw()是由汇编写的代码，主要是触发软件中断，在STM32中是PendSV异常中

OSCtxSw

PUSH    {R4, R5}

        LDR     R4, =NVIC_INT_CTRL           ;触发PendSV异常 (causes context switch)

        LDR     R5, =NVIC_PENDSVSET         ;NVIC_PENDSVSET和NVIC_INT_CTRL是ASM文件下的宏定义，

        STR     R5, [R4]

        POP     {R4, R5}

        BX 

由于在执行OS_Sched()中是中断关闭的，执行完函数最后OS_EXIT_CRITICAL()后就会触发中断，当然根据设置的中断优先级，如果有更高优先级的未处理完，则等处理完就会

响应执行PendSV中断。

PendSV中断的处理代码如下

PendSV_Handler

    CPSID   I                 ; Prevent interruption during context switch

    MRS     R0, PSP      ; PSP is process stack pointer 如果在用PSP堆栈,则可以忽略保存寄存器,参考CM3权威中的双堆栈-白菜注 OSIntExit()同样调用OSIntCtxSw()触发软件中断，硬件保存了R4-R11是不是【不用保存R4-R11】了呢

    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;

    LDR     R1, [R1]

    STR     R0, [R1]                 ; R0 is SP of process being switched out

   SUBS    R0, R0, #0x20     ;为啥减的是32 ，堆栈向下生长（高地址向低地址），4*8=32

   STM     R0, {R4-R11}        ;就是保存任务堆栈的了语句了。

                                            ;所以可见堆栈保存工作不是在任务切换中做的，而是在PendSV中断函数中处理的。

                                        ;PendSV_Handler_Nosave也是一个汇编函数。

; At this point, entire context of process has been saved

PendSV_Handler_Nosave     ;实现找到当前最高优先级的任务的任务堆栈，并将其值取出来，分别赋值给R4-R11寄存器

    PUSH    {R14}                 ; Save LR exc_return value

    LDR     R0, =OSTaskSwHook     ; OSTaskSwHook();

    BLX     R0                                   ;转向执行OSTaskSwHook();

    POP     {R14}

    LDR     R0, =OSPrioCur             ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy;

    LDR     R1, =OSPrioHighRdy

    LDRB    R2, [R1]

    STRB    R2, [R0]                         ;*R0 = R2 (OSTCBCur = OSTCBHighRdy)

    LDR     R0, =OSTCBCur             ; OSTCBCur  = OSTCBHighRdy;

    LDR     R1, =OSTCBHighRdy

    LDR     R2, [R1]

    STR     R2, [R0]

    LDR     R0, [R2] ; R0=*R2，R0 is new process SP        ; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr，注意OSTCBStkPtr是OSTCB的第一个变量;

    LDM     R0, {R4-R11} ; Restore r4-11 from new process stack

    ADDS    R0, R0, #0x20

    MSR     PSP, R0 ; Load PSP with new process SP

    ORR     LR, LR, #0x04 ; Ensure exception return uses process stack

    CPSIE   I

    BX      LR ; Exception return will restore remaining context

 end