移植ucosII到STM32F103ZE（五）

os_cpu_a.asm   
这个文件包含着必须用汇编写的代码。
    EXTERN  OSRunning    ; External references  
    EXTERN  OSPrioCur  
    EXTERN  OSPrioHighRdy  
    EXTERN  OSTCBCur  
    EXTERN  OSTCBHighRdy  
    EXTERN  OSIntNesting  
    EXTERN  OSIntExit  
    EXTERN  OSTaskSwHook  
申明这些变量是在其他文件定义的，本文件只做引用（有几个好像并未引用，不过没有关系）。
    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    ; #0
     #0这里 OS_CPU_PendSVHandler 要替换为PendSV_Handler；如下图：
 
替换后的 PPendSV中断
声明这些函数是在本文件中定义的。EXPORT这个关键字是跟编译器有关的，能被keil识别，但不能被IAR 识别。
NVIC_INT_CTTRL     EQU     0xE000ED04   ;中断控制及状态寄存器 ICSR 的地址
NVIC_SYSPRI14      EQU     0xE000ED22   ;PendSV优先级寄存器的地址
NVIC_PENDSV_PRI   EQU     00xFF         ; PendSV 中断的优先级为 255（最低）
NVIC_PENDSVSET   EQU      0x10000000   ; 位 28 为 1  
     ;定义几个常量，类似 C 语言中的#define预处理指令。
S_CPU_SR_Save  
     MRS     R0, PRIMASK   ;读取 PRIMASK 到R0 中，R0 为返回值  
     CPSID    I              ;PRIMASK=1，关中断（NMI 和硬 fault 可以响应）  
     BX       LR            ;返回 
  
OS_CPU_SR_Restore  
     MSR     PRIMASK, R0   ;读取 R0 到PRIMASK 中，R0 为参数 
     BX      LR              ;返回 
  
OSStartHighRdy()由 OSStart()调用，用来启动最高优先级任务，当然任务必须在OSStart()前已被创建。  
OSStartHighRdy      
     ;设置 PendSV 中断的优先级 #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 
     ;设置 PSP 为0  #2  
     MOVS    R0, #0                ;R0 = 0  
     MSR     PSP, R0               ;PSP = R0 
     ;设置 OSRunning 为TRUE  
     LDR     R0, =OSRunning         ;R0 = OSRunning  
     MOVS   R1, #1                 ;R1 = 1  
     STRB    R1, [R0]                ;OSRunning = 1  
     ;触发 PendSV 中断 #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                         ;开中断  
OSStartHang    
     ;死循环，应该不会到这里 
     B       OSStartHang   
     #1.PendSV 中断的优先级应该为最低优先级，原因在<>的 7.6 节已有说明。  
     #2.PSP 设置为 0，是告诉具体的任务切换程序（OS_CPU_PendSVHandler()），这是第一次任务切换。做过切换后 PSP 就不会为0了，后面会看到。  
     #3.往中断控制及状态寄存器 ICSR(0xE000ED04)第 28 位写 1 即可产生 PendSV 中断。这个<>8.4.5 其它异常的配置寄存器有说明。  
     当一个任务放弃 cpu 的使用权，就会调用OS_TASK_SW()宏，而 OS_TASK_SW()就是 OSCtxSw()。OSCtxSw()应该做任务切换。但是在 CM3 中，所有任务切换都被放到PendSV 的中断处理函数中去做了，因此 OSCtxSw() 只需简单的触发 PendSV中断即可。OS_TASK_SW()是由OS_Sched()调用。  
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();      
            }  
        }  
    }  
     
   OS_EXIT_CRITICAL();    
} 
  
OSCtxSw     ;触发PendSV 中断 
    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      
     当一个中断处理函数退出时，OSIntExit()会被调用来决定是否有优先级更高的任务需要执行。如果有
OSIntExit()对调用 OSIntCtxSw()做任务切换。  
OSIntCtxSw     ;触发 PendSV 中断 
    LDR     R0, =NVIC_INT_CTRL  
    LDR     R1, =NVIC_PENDSVSET  
    STR     R1, [R0]  
    BX      LR 
     看到这里有人可能奇怪怎么 OSCtxSw()和OSIntCtxSw()完全一样，事实上，这两个函数的意义是不一样的，OSCtxSw()做的是任务之间的切换，如任务 A 因为等待某个资源或是做延时切换到任务 B，而
OSIntCtxSw()则是中断退出时，由中断状态切换到另一个任务。由中断切换到任务时，CPU 寄存器入栈的工作已经做完了，所以无需做第二次了（参考邵老师书的 3.10 节）。这里只不过由于 CM3 的特殊机制导致了在这两个函数中只要做触发 PendSV中断即可，具体切换由 PendSV 中断来处理。   
     前面已经说过真正的任务切换是在 PendSV 中断处理函数里做的，由于 CM3 在中断时会有一半的寄存器自动保存到任务堆栈里，所以在 PendSV 中断处理函数中只需保存 R4-R11并调节堆栈指针即可。  [page]
     PendSV 中断处理函数伪代码如下：  
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 已自动保存 #0 
     CPSID   I                     ;任务切换期间需要关中断 
     MRS     R0, PSP              ;R0 = PSP  
     ;如果 PSP ==0，跳到OS_CPU_PendSVHandler_nosave 执行 #1  
     CBZ     R0, OS_CPU_PendSVHandler_nosave     
     ;保存 R4-R11 到任务堆栈 
    SUBS    R0, R0, #0x20        ;R0 -= 0x20                           
    STM     R0, {R4-R11}         ;保存 R4-R11 到任务堆栈 
    ;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 
     ;调用 OSTaskSwHook()  
     PUSH    {R14}                ;保存 R14，因为后面要调用函数      
    LDR     R0, =OSTaskSwHook   ;R0 = &OSTaskSwHook   
    BLX     R0                   ;调用 OSTaskSwHook()  
    POP     {R14}                ;恢复 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), 此时 R0 是新任务的 SP  
     ;SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr   #3   
     LDM     R0, {R4-R11}        ;从任务堆栈 SP 恢复 R4-R11  
     ADDS    R0, R0, #0x20       ;R0 += 0x20  
     MSR     PSP, R0            ;PSP = R0，用新任务的 SP 加载PSP  
     ORR     LR, LR, #0x04      ;确保 LR 位2 为1，返回后使用进程堆栈 #4   
     CPSIE   I                   ;开中断 
     BX      LR                 ;中断返回 
   END 
#0 OS_CPU_PendSVHandler 要替换为 PendSV_Handler。

 
  #1 如果 PSP==0，说明OSStartHighRdy()启动后第一次做任务切换，而任务刚创建时 R4-R11 已经保存在堆栈中了，所以不需要再保存一次了。 
    #2 OSTCBStkPtr 是任务控制块结构体的第一个变量，所以*OSTCBCur = SP(不是很科学)就是  OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;  
    #3 和#2 类似。 
    #4 因为在中断处理函数中使用的是 MSP，所以在返回任务后必须使用PSP，所以LR位2必须为1。 
os_dbg.c   
    用于系统调试，可以不管。 
    需要修改的代码就介绍到这里，如果还有不明白之处，就再看看 AN-1018.pdf，邵老师的书和<
Cortex-M3 权威指南>>。
App.c
App.c文件中建立如下函数  App文件中有对 SysTick的初始化函数（上面已经解释过）。
     static void systick_init(void); //函数声明 
      
     static void systick_init(void)  
     {  
        RCC_ClocksTypeDef  rcc_clocks;  
        RCC_GetClocksFreq(&rcc_clocks);   //调用标准库函数，获取系统时钟。 
        SysTick_Config(rcc_clocks.HCLK_Frequency / OS_TICKS_PER_SEC);  //调用库函数，初始化并使能 SysTick 
                                             //OS_TICKS_PER_SEC是在 os_cfg.h 中定义的 
     } 
os_cfg.h 是用来配置 ucosii 系统的,对其做如下修改：   共9处
#define  OS_APP_HOOKS_EN           0   //关掉App 钩子功能 
#define  OS_DEBUG_EN                 0   //关掉uC/OS 自带调试功能 
#define  OS_EVENT_MULTI_EN           0   //
#define  OS_SCHED_LOCK_EN           0   //关掉调度加锁功能 
#define  OS_TASK_CHANGE_PRIO_EN    0   //关掉改变任务优先级功能 
#define  OS_TASK_QUERY_EN           0    //关掉任务查询功能 
#define  OS_TASK_STAT_EN             0    //关掉 CPU 使用率统计功能 
#define  OS_TASK_STAT_STK_CHK_EN   0    //关掉 CPU 使用率统计功能的堆栈设置 
#define  OS_TASK_SUSPEND_EN        0    //关掉任务挂起功能 
     所做的修改主要是把一些功能给去掉，减少内核大小，也利于调试。等移植完成后，如果需要该功能，
再做开启。
最后，还要记得把stm32f10x_it.h文件中的void PendSV_Handler(void);注释掉，以防和 OS_CPU.HH
文件中的声明冲突，stm32f10x_it.c 中的相应函数体也得注释掉。如图： 





 
 
                                     注释掉多余的PendSV 声明