3.0 中断管理

因为在任务调度中涉及到时间片这个概念，因而转而先学习下一章，中断管理和时间管理，一共俩小节。

 

一、前言

　　ucos是实时多任务操做系统，系统的实时性主要体如今对中断的响应上；除了响应时间，ucos要求对中断服务程序(ISR)运行时间不能过长。在以前分析过的任务删除函数中，由于涉及到有关全局变量的操做，函数关掉了中断；而为了不关中断的时间太长，因而在删除任务的过程当中又开了一次中断。

　　对于不一样的硬件系统，ISR的编写时彻底不一样的，由于这涉及到对底层寄存器的操做，操做系统中提供的中断管理函数位于core.c中。

　　事实上，任务的调度大多也依靠中断。ISR在发现了有更高优先级的就绪任务就会进行任务调度。当操做系统有其余的外中断时，如定时器中断，外中断，串口中断等，只要中断时打开的，并且正在运行的任务并无关中断，就会响应中断，这时任务就被切换了。

　　这一节只是涉及中断管理，暂不涉及中断设计。

 

二、ucos中断的实现

上图：

 

 

 

从图中看到有三个待学习的函数：OSIntEnter()、OSIntExit()、OSIntCtxSw()。

 

三、OSIntEnter()函数

源码

1 void  OSIntEnter (void)
2 {
3     if (OSRunning == OS_TRUE) {
4         if (OSIntNesting < 255u) {
5             OSIntNesting++;                      /* Increment ISR nesting level                        */
6         }
7     }
8 }

代码中有一个全局变量OSIntNesting非常重要，表示ISR的嵌套层数，每进入一次中断则将其加1。

注意下，在与这个函数对应的OSIntExit()中也有相似处理OSIntNesting的代码，只不过是每退出一次中断则将其减1。

 

四、时钟中断中的任务切换函数OSIntExit()函数

     ucos中任务调度分两种：任务级任务调度和中断级任务调度。这儿先就着中断管理部分把中断级任务调度讲述了。

     ucos在每一个时钟滴答进入时钟中断服务程序，若是有比目前运行的任务更高优先级的任务就绪，在须要时进行一次任务调度。这个任务调度函数表示OSIntExit()。

     在时钟中断的时候，紧接着OSTimeTick，操做系统调用OSIntExit()实现任务的切换。

源码

 1 void  OSIntExit (void)
 2 {
 3 #if OS_CRITICAL_METHOD == 3                                /* Allocate storage for CPU status register */
 4     OS_CPU_SR  cpu_sr = 0;
 5 #endif
 6 
 7 
 8 
 9     if (OSRunning == OS_TRUE) {
10         OS_ENTER_CRITICAL();
11         if (OSIntNesting > 0) {                            /* Prevent OSIntNesting from wrapping       */
12             OSIntNesting--;
13         }
14         if (OSIntNesting == 0) {                           /* Reschedule only if all ISRs complete ... */
15             if (OSLockNesting == 0) {                      /* ... and not locked.                      */
16                 OS_SchedNew();
17                 if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {          /* No Ctx Sw if current task is highest rdy */
18                     OSTCBHighRdy  = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
19 #if OS_TASK_PROFILE_EN > 0
20                     OSTCBHighRdy->OSTCBCtxSwCtr++;         /* Inc. # of context switches to this task  */
21 #endif
22                     OSCtxSwCtr++;                          /* Keep track of the number of ctx switches */
23                     OSIntCtxSw();                          /* Perform interrupt level ctx switch       */
24                 }
25             }
26         }
27         OS_EXIT_CRITICAL();
28     }
29 }

line 9，肯定在多任务已经启动的时候才调度。

然后关中断。

line 14，当肯定已无中断嵌套时(若是有嵌套，要先执行那个任务),而且调度器还未上锁，执行OS_SchedNew ()。（嵌套一下！）

**********************************************************************************************

OS_SchedNew ()源码

 1 //FIND HIGHEST PRIORITY TASK READY TO RUN
 2 
 3 static  void  OS_SchedNew (void)
 4 {
 5 #if OS_LOWEST_PRIO <= 63                         /* See if we support up to 64 tasks                   */
 6     INT8U   y;
 7 
 8 
 9     y             = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
10     OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
11 #else                                            /* We support up to 256 tasks                         */
12     INT8U   y;
13     INT16U *ptbl;
14 
15 
16     if ((OSRdyGrp & 0xFF) != 0) {
17         y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp & 0xFF];
18     } else {
19         y = OSUnMapTbl[(OSRdyGrp >> 8) & 0xFF] + 8;
20     }
21     ptbl = &OSRdyTbl[y];
22     if ((*ptbl & 0xFF) != 0) {
23         OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 4) + OSUnMapTbl[(*ptbl & 0xFF)]);
24     } else {
25         OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 4) + OSUnMapTbl[(*ptbl >> 8) & 0xFF] + 8);
26     }
27 #endif
28 }

其函数功能是找到优先级最高的任务，具体实现即是修改全局变量中有关优先级的变量。

*****************************************************************************************************

line 17，若是最高优先级就绪任务不是当前运行任务的话(若是是，便没有调度的必要了)，则进行调度。

这儿有一个新函数，叫作OSIntCtxSw()。

 

五、中断中任务切换函数OSIntCtxSw

OSIntCtxSw()才是真正在中断程序中进行实际的任务切换的地方。

源码

 1 //PERFORM A CONTEXT SWITCH (From an ISR)
 2 
 3 void OSIntCtxSw()
 4 {
 5     DWORD n = 0;
 6 
 7     if(!(SS_SP->Exit)) {
 8         n = SuspendThread(SS_SP->Handle);  9     }
10 
11     OSTaskSwHook();
12 
13     OSTrace( OBJ_SW, PT_SW_INT, OSTCBHighRdy, 0, OSPrioCur,OSPrioHighRdy,0 ); 14 
15     OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
16     OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
17     SS_SP = (OS_EMU_STK*) OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;
18 
19     ResumeThread(SS_SP->Handle); 20 }

这个函数的具体实现，在不一样平台是不同的。这儿先不分解，等到学习移植的时候在看。

 

六、结束

至此，中断管理第一部分完结，下一节涉及时间管理。