在ARM处理器上移植uCOS II的中断处理

DLER: B DLER

PABT_HANDLER: B PABT_HANDLER

DABT_HANDLER: B DABT_HANDLER

IRQ_HANDLER: B OS_CPU_IRQ_ISR

/*跳转到OS_CPU_IRQ_ISR(在OS_CPU_A.S中)*/

FIQ_HANDLER： B OS_CPU_FIQ_ISR

/*跳转到OS_CPU_FIQ_ISR(在OS_CPU_A.S中) */

这里设置了标准中断异常(IRQ)和快速中断异常(FIQ)的中断入口，其余异常都设置为死循环，当发生这些异常的时候，必须使系统复位才能退出死循环。

3.2 移植中断任务切换

中断任务切换(OSIntCtxSw)和任务切换函数(OSCtxSw)比较相似，主要有以下几步组成：

1)调用OSTask SwHook()

2)OSPrioCur=OSPrioHighRdy

3)OSTCBCur=OSTCBHighRdy

4)SP=OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr

//获取高优先级的任务堆栈指针

5)从高优先级的任务的堆栈中弹出高优先级的任务上下文

6)执行高优先级的任务

3.3 移植中断服务程序

以IRQ中断为例中断服务程序(OS_CPU_IRQ_ISR)主要依据上面所描述的“uCOS II中断响应的过程”编写，其主要代码如下：

……

LDR R0,OS_IntNesting

LDRB R1,[R0]

ADD R1,R1,#1

STRB R1,[R0]

CMP R1,#l

BNE OS_CPU_IRQ_ISR_1

LDR R4,OS_TCBCur

LDR R5,[R4]

STR SP,[R5]

OS_CPU_IRQ_ISR_1:

MSR CPSR_c,#(NO_INT | IRQ32_MODE)

//切换到SVC模式

LDR R0,OS_CPU_IRQ_ISR_Handler

MOV LR,PC

BX R0

MSR CPSR_c,#(NO_INT | SVC32_MODE)

//切换到SVC模式

LDRR0,OS_IntExit //OSIntExit()

MOV LR,PC

BX R0

……

在代码中省略了现场工作寄存器的保护与恢复及工作模式的切换。

3.4 移植中断处理程序

以IRQ中断为例，移植中断处理程序：

C程序

void OS_CPU_IRQ_ISR_Handler(void)
{
PFNCT pfnct; //定义中断函数指针
pfnct=(PFNCT)VICVectAddr; //获取函数地址
while(pfnct!=(PFNCT)0)
{
(*pfnct)()； //调用中断函数
pfnct=(PFNCT)VICVectAddr； //获取新的中断函数
} //所有中断都执行完毕退出
}

中断处理程序依赖中断控制器的中断响应顺序，所以uCOS II把OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()归属于用户程序的一部分。在中断返回之前，中断处理程序要处理完所有的中断响应，以避免在多个中断同时响应或中断处理过程中响应中断的情况下， 进入OS_CPU_IRQ_ISR () 和退出OS_CPU_IRQ_ISR()时，OS_CPU_IRQ_ISR()耗尽保存CPU寄存器的堆栈空间。

另外，在OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()中不要清CPSR的I位来开放中断，因为没有必要使用中断嵌套，OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()在返回之前会检查并处理所有的中断。

3.5 编写中断函数

中断函数一般采用C语言编写，uCOS II建议中断函数应尽量短，一般做法是在中断函数中缓存数据，给任务发送一个信号来处理数据。中断函数的地址在系统初始化的时候要置人中断向量寄存器(VICVectAddr0～15)。由于向量中断控制器(VIC)的特殊结构，在中断函数中要写一次中断向量寄存器(VICVectAddr)。

4 中断处理的应用示例

uCOS II要提供周期性信号源，用于实现时间延时和确认超时。节拍率应为10～100 Hz。时钟节拍源可以由专门的硬件定时器产生，以下就以IRQ中断方式产生节拍源为示例。

初始化中断控制器：

C程序

void VICInit(void)
{
VICIntEnClr=0xfffff;
VICDefVectAddr=-(INT32U)Non_Vect_IRQ_Handler;
VICVectAddr0= (INT32U)OSTickISR;
VICVectCntl0= (0x20 | 0x04);
VICIntEnable= 14;
}

定时器0中断函数：

C程序

void OSTickISR(void)
{
TO_IR = 0xff；
OSTimeTick()； //调用OSTimeTick()
VICVectAddr=0; //通知中断控制器中断结束
}

当定时中断发生时调用OS_CPU_IRQ_ISR Handler()，得到OSTickISR()的地址并执行，在OSTickISR()中调用OSTimeTick()为uCOS II提供周期性信号源。

此代码在GNU工具链ARM-GCC下编译通过，并在EasyARM2100开发实验板上得到验证。

5 结束语

通过示例讲述了在uCOS II移植过程中的中断处理所需要注意的几个问题和通用方法，经笔者在GNU工具链下编译、调试，并在实验板上得到很好的验证。这种移植方案的中断函数都

使用C语言编写，具有较好的移植性，有利于对不同需求的用户进行中断扩充，增强了中断嵌套时uCOS II运行的稳定性，使移植具有更好的通用性。