STM32中uCOS的任务切换讨论

• os_cpu_c.c
• os_cpu_asm.asm

本人并没有非常详细地去看任务切换过程的具体实现。只是大致有了一个了解。

当在后台程序中调用OSCtxSw()或OSIntCtxSw()进行任务切换时，其操作都是触发一个软中断PendSV_Handler()，让软中断来进行切换任务栈。如下：

1. OSCtxSw
2. LDRR0,=NVIC_INT_CTRL
3. LDRR1,=NVIC_PENDSVSET
4. STRR1,[R0]
5. BXLR

1. OSIntCtxSw
2. LDRR0,=NVIC_INT_CTRL
3. LDRR1,=NVIC_PENDSVSET
4. STRR1,[R0]
5. BXLR

PendSV_Handler()中断处理函数如下：

1. PendSV_Handler
2. CPSIDI
3. MRSR0,PSP
4. CBZR0,OS_CPU_PendSVHandler_nosave
5. SUBSR0,R0,#0x20
6. STMR0,{R4-R11}
8. LDRR1,=OSTCBCur;OSTCBCur->OSTCBStkPtr=SP;
9. LDRR1,[R1]
10. STRR0,[R1];R0isSPofprocessbeingswitchedout
13. OS_CPU_PendSVHandler_nosave
14. PUSH{R14};SaveLRexc_returnvalue
15. LDRR0,=OSTaskSwHook;OSTaskSwHook();
16. BLXR0
17. POP{R14}
19. LDRR0,=OSPrioCur;OSPrioCur=OSPrioHighRdy;
20. LDRR1,=OSPrioHighRdy
21. LDRBR2,[R1]
22. STRBR2,[R0]
24. LDRR0,=OSTCBCur;OSTCBCur=OSTCBHighRdy;
25. LDRR1,=OSTCBHighRdy
26. LDRR2,[R1]
27. STRR2,[R0]
29. LDRR0,[R2]
30. LDMR0,{R4-R11};Restorer4-11fromnewprocessstack
31. ADDSR0,R0,#0x20
32. MSRPSP,R0;LoadPSPwithnewprocessSP
33. ORRLR,LR,#0x04
34. CPSIEI
35. BXLR
36. END

问题：

对于一般的小程序这样的任务切换方法简单有效，但最后我在调试一个中断触发频率非常高的设备时，发现PenSV_Handler()没有及时触发，甚至没有触发。这导致任务切换失败。

但我在调试程序时，单步运行程序至OSCtxSw()，OSCtxSw()执行完成了，并没有直接进入PenSV_Handler()中断进行任务切换操作，而是处理外部触发的中断去了。而在外部触发的中断又要求切换任务。

总体上讲，外部中断抢占了大部分的执行资源，而PenSV_Handler()得不到执行。所以，任务切换失败。

解决方案：

1. 摒弃软中断任务切换，改用函数任务切换方式。这样可以保证OSCtxSw()或OSIntCtxSw()执行完成了任务一定切换完成。
2. 将软中断PendSV_Handler()，触发优先级提至最高。

相对而言，提升PendSV的中断优先级比较容易。