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标题: 任务调度的汇编实现 [打印本页]

作者: Iq37di7 时间: 2018-11-7 12:55
标题: 任务调度的汇编实现

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摘要
前面对任务调度系统的主要内容进行了详细的介绍，剩下任务调度的最后一部分，也就是任务调度的汇编实现，这部分和具体的平台有关，也是ucos移植需要修改的地方。一般这部分都有别人已经移植成功的，如果大家只是拿来用的，不是具体研究其实现的机理的话，可以不必深究，因为这部分涉及到具体的平台。本文以stm32为例。

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引言

汇编是最接近芯片工作原理的部分，也是最难学习的部分，对于汇编大家只需要根据自己需要进行学习，不必完整学习，因为完整学习花费的代价很高。
因为汇编语言的高效性，所以一般对于像任务调度这种很频繁的操作才建议使用汇编来实现，这样可以极大的提高系统的效率。对于汇编的分析涉及到芯片的具体工作方式，这里我们仅对汇编的功能进行分析，其涉及到的芯片深层工作原理大家自行翻阅芯片手册。

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原理

首先我们看一下任务调度函数OS_CPU_PendSVHandler，这是PendSV的中断函数，前面我们说了，ucos是通过出发PendSV中断实现的任务调度。因为PendSV在所有芯片级的中断中级别最小，不会对芯片级的其他中断造成影响，以便等到芯片其他的重要中断完成后才进行调度，保证了芯片工作的稳定性和可靠性。我们对其代码进行分段讲解
OS_CPU_PendSVHandler
CPSID I
MRS R0, PSP
CBZ R0, OS_CPU_PendSVHandler_nosave
这一段是关闭系统的中断避免在任务切换时被其他中断打扰，并将PSP中的内容加载到R0中，判断R0是否为零，若为零则表示第一次切换任务，直接跳转到OS_CPU_PendSVHandler_nosave而不需要进行下面的寄存器存储操作。
SUBS R0, R0, #0x20
STM R0, {R4-R11}

LDR R1, =OSTCBCur
LDR R1, [R1]
STR R0, [R1]
这一段表示对当前任务的寄存器R4-R11进行存储，这里R0～R3、LR、PC指针会自动存储到PSP指向的堆栈，这是由芯片自动完成的，无需进行人工操作。然后将当前堆栈的栈顶指针存放到TCB中的OSTCBStkPtr变量中。

OS_CPU_PendSVHandler_nosave
PUSH {R14}
LDR R0, =OSTaskSwHook
BLX R0
POP {R14}
这一段主要是为了实现systick的钩子函数OSTaskSwHook的实现，现将R14入栈然后执行函数，返回，将R14出栈。
LDR R0, =OSPrioCur
LDR R1, =OSPrioHighRdy
LDRB R2, [R1]
STRB R2, [R0]
这一段主要是将最高优先级赋值给当前优先级。
LDR R0, =OSTCBCur
LDR R1, =OSTCBHighRdy
LDR R2, [R1]
STR R2, [R0]
这一段是将最够优先级的任务TCB赋值给当前任务的TCB。
LDR R0, [R2]
LDM R0, {R4-R11}
ADDS R0, R0, #0x20
MSR PSP, R0
ORR LR, LR, #0x04
CPSIE I
BX LR
这一段将最高优先级任务的R4-R11寄存器内容恢复，然后将R0地址跳过芯片自动存储的区域，并将地址赋值给PSP，然后将LR寄存器4字节对其，打开全局中断，跳转到调用函数的位置。

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结论

这一篇将ucos任务切换的汇编实现进行了详细的讲解，这些汇编代码和具体的平台有关，有时候相同的芯片代码可能也不同，但是其思路是一样的，都是存储当前任务的寄存器值，然后恢复将要调用任务的寄存器值。
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