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。
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