UCII源码分析二

首先从OS_CPU.H开始学习。

首先是进行了一些宏和变量的定义

重点是进行了临界区的定义,其规定了临界区的状态

(2)临界区相关的宏
CPU_CRITICAL_METHOD_NONE            没有方法解决临界区
CPU_CRITICAL_METHOD_INT_DIS_EN        interrupt disable enable,中断关闭和使能来实现
CPU_CRITICAL_METHOD_STATUS_STK        中断状态保存到栈中
CPU_CRITICAL_METHOD_STATUS_LOCAL    中断状态保存在本地的局部变量

定义临界区后有一些固定的代码

#if (CPU_CFG_CRITICAL_METHOD == CPU_CRITICAL_METHOD_STATUS_LOCAL)
    CPU_SR      cpu_sr;
#endif

第三种:在要使用临界区的函数中定义一个局部变量名叫cpu_sr,然后在进入临界区前将CPSR保存到cpu_sr中,然后在退出临界区时将cpu_sr恢复到CPU的CPSR中,以此来实现临界区中断状态保存和回复。

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3

#define  OS_ENTER_CRITICAL()  {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();} //OS_CPU_SR_Save位于汇编文件os_cpu_a.asm中,用来保存当前寄存器状态并关闭中断

#define  OS_EXIT_CRITICAL()   {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}//恢复寄存器状态,之前终端关闭仍然关闭,之前打开仍然打开。

#endif

/*
*********************************************************************************************************
*                                               uC/OS-II
*                                         The Real-Time Kernel
*
*
*                                (c) Copyright 2006, Micrium, Weston, FL
*                                          All Rights Reserved
*
*                                           ARM Cortex-M3 Port
*
* File      : OS_CPU.H
* Version   : V2.86
* By        : Jean J. Labrosse
*
* For       : ARMv7M Cortex-M3
* Mode      : Thumb2
* Toolchain : RealView Development Suite
*             RealView Microcontroller Development Kit (MDK)
*             ARM Developer Suite (ADS)
*             Keil uVision
*********************************************************************************************************
*/

#ifndef  OS_CPU_H
#define  OS_CPU_H


#ifdef   OS_CPU_GLOBALS
#define  OS_CPU_EXT
#else
#define  OS_CPU_EXT  extern
#endif

/*
*********************************************************************************************************
*                                              DATA TYPES
*                                         (Compiler Specific)
*********************************************************************************************************
*/

typedef unsigned char  BOOLEAN;
typedef unsigned char  INT8U;                    /* Unsigned  8 bit quantity                           */
typedef signed   char  INT8S;                    /* Signed    8 bit quantity                           */
typedef unsigned short INT16U;                   /* Unsigned 16 bit quantity                           */
typedef signed   short INT16S;                   /* Signed   16 bit quantity                           */
typedef unsigned int   INT32U;                   /* Unsigned 32 bit quantity                           */
typedef signed   int   INT32S;                   /* Signed   32 bit quantity                           */
typedef float          FP32;                     /* Single precision floating point                    */
typedef double         FP64;                     /* Double precision floating point                    */

typedef unsigned int   OS_STK;                   /* Each stack entry is 32-bit wide                    */
typedef unsigned int   OS_CPU_SR;                /* Define size of CPU status register (PSR = 32 bits) */

/*
*********************************************************************************************************
*                                              Cortex-M1
*                                      Critical Section Management
*
* Method #1:  Disable/Enable interrupts using simple instructions.  After critical section, interrupts
*             will be enabled even if they were disabled before entering the critical section.
*             NOT IMPLEMENTED
*
* Method #2:  Disable/Enable interrupts by preserving the state of interrupts.  In other words, if
*             interrupts were disabled before entering the critical section, they will be disabled when
*             leaving the critical section.
*             NOT IMPLEMENTED
*
* Method #3:  Disable/Enable interrupts by preserving the state of interrupts.  Generally speaking you
*             would store the state of the interrupt disable flag in the local variable 'cpu_sr' and then
*             disable interrupts.  'cpu_sr' is allocated in all of uC/OS-II's functions that need to
*             disable interrupts.  You would restore the interrupt disable state by copying back 'cpu_sr'
*             into the CPU's status register.
*********************************************************************************************************
*/

#define  OS_CRITICAL_METHOD   3

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
#define  OS_ENTER_CRITICAL()  {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}  //OS_CPU_SR_Save在汇编文件os_cpu_a.asm   保存当前寄存器状态,并且关闭中断
/*
OS_CPU_SR_Save
    MRS     R0, PRIMASK                                         ; Set prio int mask to mask all (except faults)
    CPSID   I
    BX      LR
*/
#define  OS_EXIT_CRITICAL()   {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}  //OS_CPU_SR_Restore在汇编文件os_cpu_a.asm 、、恢复之前保存到额寄存器状态
/*
OS_CPU_SR_Restore
    MSR     PRIMASK, R0
    BX      LR
*/
#endif

/*
*********************************************************************************************************
*                                        Cortex-M3 Miscellaneous  Cortex-M3杂乱的内容
*********************************************************************************************************
*/

#define  OS_STK_GROWTH        1                   /* Stack grows from HIGH to LOW memory on ARM  
                                                     定义栈的生长方式,如果为1则从高地址向低地址位增长 
                                                     如果为0则从低地址向高地址位增长     */
/*
(2)栈有四种:满减栈、满增栈、空减栈、空增栈
满栈:栈指针SP始终指向栈中最后一个元素,当我们要再次入栈时要先移动SP再放入。出栈时直接先出栈一个元素然后SP再移动。
空栈:栈指针SP时钟指向栈中最后一个元素后面的第一个空位,入栈时直接入栈然后SP再去移动。出栈时要先移动SP再去出栈。
增栈:栈底在低内存地址处,入栈时栈指针SP向内存地址较大的方向走
减栈:栈底在高内存地址处,入栈时栈指针SP向内存地址较小的方向走
*/
/*(隐约记得)ARM的ATPCS中规定,ARM应该用满减栈。但是可以确定,你实际中遇到的ARM的平台都是满减栈。*/
#define  OS_TASK_SW()         OSCtxSw()           
/*OS_TASK_SW,OS代表操作系统,TASK翻译为任务(uCOS中任务就相当于linux windwos中的进程、线程等概念),SW是switch,切换。OS_TASK_SW就是OS的任务切换Switch。
OSCtxSw位于翻译为:OS上下文切换,或者OS任务切换。任务在切换时必须要保存和回复一些任务的上下文环境,这里的上下文环境主要指R0-R15等寄存器,
任务栈(每个任务有一个独立的任务栈,栈内存供这个任务唯一的专用,栈用来维持任务自身的局部变量等)。*/
/*
*********************************************************************************************************
*                                              PROTOTYPES
*********************************************************************************************************
*/

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3                       /* See OS_CPU_A.ASM    判断如果是第三种方式进入临界区                              */
OS_CPU_SR  OS_CPU_SR_Save(void);                 /*的声明OS_CPU_SR_Save函数,函数体位于汇编文件中 这里这么做的原因是C中调用汇编的函数时
                                                   必须提前以C的方式声明,否则没法使用
                                                  ,返回值OS_CPU_SR是unsigned int类型*/
void       OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr);  /*恢复寄存器内容,其他同上*/
#endif
/*其他的声明函数,基本都在汇编文件中*/
void       OSCtxSw(void);                       /*147os_cpu_a.asm 当操作系统想要执行任务上下文切换时,会调用OSCtxSw()。此功能; 触发PendSV异常,这是完成实际工作的地方。*/
void       OSIntCtxSw(void);                    /*162OSIntCtxSw()在确定需要上下文切换时由OSIntExit()调用; 中断的结果。此函数只触发一个PendSV异常,该异常将
                                                ; 当没有更多的中断处于活动状态并且中断被启用时进行处理。*/
void       OSStartHighRdy(void);                /*117此函数触发PendSV PSV一般指代资源和占用的关系,即互斥与资源  异常(本质上是导致上下文切换),从而导致第一个任务被执行*/

void       OS_CPU_PendSVHandler(void);         /*203*/

                                                  /* See OS_CPU_C.C                                    */
void       OS_CPU_SysTickHandler(void);           /*330*/
void       OS_CPU_SysTickInit(void);              /*357*/

                                                  /* See BSP.C                                         */
INT32U     OS_CPU_SysTickClkFreq(void);
#endif

以上为学习和个人理解,并不全面剩余后续将在其它文件中添加

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