2020年01月07日 | OS_CPU_A.ASM cortex-M3 解析

琢磨ucos内核进行中++>>>>>>>

先上cortex-M3 与本部分相关的汇编指令

相关的汇编指令

至于相关伪指令，参见：-----ARM汇编伪指令----

NVIC---Nested Vectored Interrupt controller--嵌套向量中断控制器

这里给出NVIC寄存器映射：

NVIC 空间还用来实现系统控制寄存器。NVIC 空间分成以下部分：

0xE000E000 － 0xE000E00F.  中断类型寄存器

0xE000E010 － 0xE000E0FF.  系统定时器

0xE000E100 － 0xE000ECFF.  NVIC 

0xE000ED00  －0xE000ED8F.  系统控制模块，包括：CPUID；系统控制、配置和状态；故障报告。

0xE000EF00 － 0xE000EF0F.  软件触发异常寄存器 

0xE000EFD0  －0xE000EFFF.  ID空间 

详情查看：《cortex-M3技术参考手册》

另，关于Cortex-M3存储器结构和STM32存储器结构，参见 stm32存储器结构

这里关注如下寄存器：

留意标注的就好。

中断控制状态寄存器 ：

中断控制状态寄存器用于：

设置一个挂起（pending）NMI

设置或清除一个挂起 SVC

设置或清除一个挂起 SysTick

查找挂起异常

查找最高优先级挂起异常的向量号

查找激活异常的向量号

寄存器地址、访问类型和复位状态：见上表

中断控制状态寄存器的位分配：

说明如下：

系统处理器优先级寄存器 ：

通过 3 个处理器优先级寄存器为系统处理器排列优先级：

存储器管理

总线故障

使用故障

调试监控

SVC

SysTick

PendSV

系统处理器是一种特殊的异常处理器，它可以将自己的优先级设置成任意级别。大多数系统处理器都可以打开屏蔽（使能）或关闭屏蔽（禁能） 。禁能时，故障总是被当作硬故障。

寄存器地址、访问类型和复位状态：--见上边

系统处理器优先级寄存器的位分配：

下表描述了系统处理器优先级寄存器的各个位。

这里我们关注 PRI_11、PRI15、PRI_14==>SVCall异常、SysCall异常、PendSV异常。。。

以上只为更好的读懂、理解 OS_CPU_A.ASM ，，，

OS_CPU_A.ASM解析：

环境：

STM32 cortex-M3内核的片子 + ucos + IAR

@自己：coretex A8、A9都是armv7a 架构；coretex M3、M4是armv7m架构；前者是内核，后者是指令集的架构。

变量、函数声明 及 相关宏定义：有点像.h文件干的事。   

;********************************************************************************************************

    EXTERN  OSRunning          ; External references  全局变量声明，非本地定义

    EXTERN  OSPrioCur

    EXTERN  OSPrioHighRdy

    EXTERN  OSTCBCur

    EXTERN  OSTCBHighRdy

    EXTERN  OSIntNesting

    EXTERN  OSIntExit

    EXTERN  OSTaskSwHook

    EXTERN  OSRdyGrp

    EXTERN  OSRdyTbl

    EXTERN  OSPrioHighRdy

    PUBLIC  OS_CPU_SR_Save        ; Functions declared in this file  公共函数声明

    PUBLIC  OS_CPU_SR_Restore

    PUBLIC  OSStartHighRdy

    PUBLIC  OSCtxSw

    PUBLIC  OSIntCtxSw

    PUBLIC  OS_CPU_PendSVHandler

;********************************************************************************************************

;                                                EQUATES；宏定义

;********************************************************************************************************

NVIC_INT_CTRL   EQU     0xE000ED04       ; Interrupt control state register. 

NVIC_SYSPRI14   EQU     0xE000ED22       ; System priority register (priority 14).

NVIC_PENDSV_PRI EQU           0xFF       ; PendSV priority value (lowest).

NVIC_PENDSVSET  EQU     0x10000000       ; Value to trigger PendSV exception.

然后是--RSEG CODE:CODE:NOROOT(2)

RSEG CODE:CODE:NOROOT(2)

+

已经注释的OS_SchedNew 实现..

.................

原谅我看不太懂，，

提供线索如下，

处理关键代码段时开关中断：

CRITICAL SECTION METHOD 3 FUNCTIONS：关键代码段方法3函数

Description：通过保存中断的状态来禁用/启用中断。一般来说我们将中断禁用标志的状态存储在本地变量“cpu_sr”中然后禁用中断。我们能够恢复中断禁用状态通过复制回“cpu_sr”到CPU状态寄存器中。

;********************************************************************************************************

;                                   CRITICAL SECTION METHOD 3 FUNCTIONS

;

; Description: 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.

;

; Prototypes :     OS_CPU_SR  OS_CPU_SR_Save(void);

;                  void       OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr);

;

;

; Note(s)    : 1) These functions are used in general like this:

;

;                 void Task (void *p_arg)

;                 {

;                 #if OS_CRITICAL_METHOD == 3          /* Allocate storage for CPU status register */

;                     OS_CPU_SR  cpu_sr;

;                 #endif

;

;                          :

;                          :

;                     OS_ENTER_CRITICAL();             /* cpu_sr = OS_CPU_SaveSR();                */

;                          :

;                          :

;                     OS_EXIT_CRITICAL();              /* OS_CPU_RestoreSR(cpu_sr);                */

;                          :

;                          :

;                 }

;********************************************************************************************************

OS_CPU_SR_Save

    MRS     R0, PRIMASK      ; 读回PRIMASK寄存器内容

    CPSID   I

    BX      LR

OS_CPU_SR_Restore

    MSR     PRIMASK, R0

    BX      LR

PRIMASK寄存器：  除能所有的中断——当然了，不可屏蔽中断（NMI）不甩它。

OSStartHighRdy：

当OS初始化完毕后，执行OSStart，OSStart最后调用OSStartHighRdy函数，注意在此之前的线程模式和异常模式的堆栈都是MSP，在此之后线程模式的堆栈是PSP，异常模式的堆栈仍是MSP。

;********************************************************************************************************

;                                          START MULTITASKING  开始任务

;                                       void OSStartHighRdy(void) 

;

; Note(s) : 1) This function triggers a PendSV exception (essentially, causes a context switch) to cause

;              the first task to start.函数触发PendSV异常（从本质上讲,是导致上下文切换）导致第一个任务开始

;

;           2) OSStartHighRdy() MUST: 关键流程

;              a) Setup PendSV exception priority to lowest;

; 设置PendSV异常优先级到最低

;              b) Set initial PSP to 0, to tell context switcher this is first run;

; 设置初始进程堆栈到0位置，目的是告诉上下文/任务切换器这个函数第一个执行

;              c) Set OSRunning to TRUE;

; 设置OSRunning标志为TRUE

;              d) Trigger PendSV exception;

; 切换PendSV异常

;              e) Enable interrupts (tasks will run with interrupts enabled).

; 使能中断（任务将通过启用中断运行）

;********************************************************************************************************

OSStartHighRdy

    LDR     R0, =NVIC_SYSPRI14             ; Set the PendSV exception priority

    LDR     R1, =NVIC_PENDSV_PRI

    STRB    R1, [R0];R1寄存器中的内容存放/写入到以R0内容作为地址的内存中

    MOVS    R0, #0                    ; Set the PSP to 0 for initial context switch call

    MSR     PSP, R0

    LDR     R0, =OSRunning               ; OSRunning = TRUE

    MOVS    R1, #1

    STRB    R1, [R0]

    LDR     R0, =NVIC_INT_CTRL        ; Trigger the PendSV exception (causes context switch)

    LDR     R1, =NVIC_PENDSVSET

    STR     R1, [R0]

    CPSIE   I                      ; Enable interrupts at processor level

OSStartHang

    B       OSStartHang       ; Should never get here正常情况下，不应运行到这

任务级的上下文切换：

;********************************************************************************************************

;                               PERFORM A CONTEXT SWITCH (From task level) 从任务级执行一个上下文切换

;                                           void OSCtxSw(void)

;

; Note(s) : 1) OSCtxSw() is called when OS wants to perform a task context switch.  This function

;              triggers the PendSV exception which is where the real work is done.

;********************************************************************************************************