探讨UCOII任务的调度

bluezap · 发表于 2011-6-15 11:22:18

大家好,最近要搞UCOS,不过我一直不清出它的任务怎么调度的,
下面是MAIN函数的代码:
int  main (void)
{
CPU_INT08U  err;

BSP_IntDisAll();                /* Disable all interrupts until we are ready to accept them */

OSInit();                      /* Initialize "uC/OS-II, The Real-Time Kernel"             */

Mcu_Init();

OSTaskCreateExt(AppTaskStart, /* Create the start task                                  */
                  (void *)0,
                  (OS_STK *)&AppTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE - 1],
                  APP_TASK_START_PRIO,
                  APP_TASK_START_PRIO,
                  (OS_STK *)&AppTaskStartStk[0],
                  APP_TASK_START_STK_SIZE,
                  (void *)0,
                  OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR);

#if (OS_TASK_NAME_SIZE > 13)
OSTaskNameSet(APP_TASK_START_PRIO, "Start Task", &err);
#endif

OSStart();       /* Start multitasking (i.e. give control to uC/OS-II)    */
}

我的问题是:我创建的任务AppTaskStart什么时候执行,我看了一下OSStart(); 发现它是个死循环,那我的任务就不能执行了吗?

void  OSStart (void)
{
if (OSRunning == OS_FALSE) {
      OS_SchedNew();                            /* Find highest priority's task priority number */
      OSPrioCur    = OSPrioHighRdy;
      OSTCBHighRdy  = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy]; /* Point to highest priority task ready to run */
      OSTCBCur    = OSTCBHighRdy;
      OSStartHighRdy();                         /* Execute target specific code to start task    */
}
}
OSStartHighRdy是段汇编

OSStartHighRdy
      PUSH {R4,R5}

      LDR    R4, =NVIC_SYSPRI2    ; set the PendSV exception priority
      LDR    R5, =NVIC_PENDSV_PRI
      STR    R5, [R4]

      MOV    R4, #0                ; set the PSP to 0 for initial context switch call
      MSR    PSP, R4

      LDR    R4, __OS_Running       ; OSRunning = TRUE
      MOV    R5, #1
      STRB R5, [R4]

      LDR    R4, =NVIC_INT_CTRL    ; trigger the PendSV exception (causes context switch)
      LDR    R5, =NVIC_PENDSVSET
      STR    R5, [R4]

      POP    {R4,R5}

      CPSIE I                      ; enable interrupts at processor level
OSStartHang
      B    OSStartHang          ; should never get here

TimCheng · 发表于 2011-6-15 11:41:47

在PendSV服务程序中会切换到你的创建的任务AppTaskStart。

bluezap · 发表于 2011-6-15 13:37:51

回复【1楼】TimCheng
-----------------------------------------------------------------------

请问怎么到在PendSV服务程序中呢

lxx_sea_sky · 发表于 2011-6-15 15:56:20

//ucosII源程序
OSStart()
{
...
OS_SchedNew(); //找到最高优先级任务堆栈（即OSTCBHighRdy ）
...
OSStartHighRdy(); //根据OSTCBHighRdy 切换至目标任务堆栈（即更新了PC，SP，REG... ）
}

bluezap · 发表于 2011-6-15 17:33:09

回复【3楼】lxx_sea_sky
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这是OSStartHighRdy汇编,我就是没有看到那个地方更新了PC,能否解释一下
OSStartHighRdy
      PUSH {R4,R5}

      LDR    R4, =NVIC_SYSPRI2    ; set the PendSV exception priority
      LDR    R5, =NVIC_PENDSV_PRI
      STR    R5, [R4]

      MOV    R4, #0                ; set the PSP to 0 for initial context switch call
      MSR    PSP, R4

      LDR    R4, __OS_Running       ; OSRunning = TRUE
      MOV    R5, #1
      STRB R5, [R4]

      LDR    R4, =NVIC_INT_CTRL    ; trigger the PendSV exception (causes context switch)
      LDR    R5, =NVIC_PENDSVSET
      STR    R5, [R4]

      POP    {R4,R5}

      CPSIE I                      ; enable interrupts at processor level
OSStartHang
      B    OSStartHang          ; should never get here

cht-rtos · 发表于 2011-6-15 18:13:30

trigger the PendSV exception (causes context switch)
这注释的还不够明显吗？

lxx_sea_sky · 发表于 2011-6-16 10:07:36

【5楼】 cht-rtos 已经指出了切换任务上下文的地方: "trigger the PendSV exception (causes context switch) ".

再详细点应该是：触发PendSV异常，PendSV异常会执行上下文切换（补：上下文切换会更新PC，SP等）。
（我也是个新手，查的是“ARM Cortex-M3权威指南.pdf - 第7.6节”，若说错了，还望cht-rtos指正）

bluezap · 发表于 2011-6-16 13:59:13

回复【6楼】lxx_sea_sky
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谢谢你的提示,请问pendsv异常在那个文件中.
我用的是STM32F103x8,也是Cortex™-M3.

lxx_sea_sky · 发表于 2011-6-16 16:18:27

我看的ucosII是基于msp430的，cortex-m3才刚看了一点。
ucosII的移植文件主要有三个os_cpu_c.c、os_cpu_a.*、os_cpu.h，应该在前两个文件中可以找到。
( 你找到OSStartHighRdy()的文件应该是os_cpu_a.*，不对的话，就帮不到你了。 )

bluezap · 发表于 2011-6-17 15:18:40

大家好,通过几天学习,我发现任务切换是发生在以下函数中
OSPendSV
      MRS    R0, PSP                ; PSP is process stack pointer
      THUMB       ;Barry346333764
      CBZ    R0, OSPendSV_nosave    ; skip register save the first time

      CPSID I                      ;close cpu interrupt

      MRS    R0, MSP
      SUB    R0, R0, #0x20          ; save remaining regs r4-11 on process stack
      STMIA R0, {R4-R11}

      LDR    R4, __OS_TCBCur       ; OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;
      LDR    R4, [R4]
      STR    R0, [R4]             ; R0 is SP of Main being switched out
      MSR    MSP, R0                ; update MSP for next use
                                    ; at this point, entire context of process has been saved
OSPendSV_nosave
      MOV    R0, #0x2200
      MSR    PSP, R0

      PUSH {R14}                ; need to save LR exc_return value
      LDR    R0, __OS_TaskSwHook    ; OSTaskSwHook();
      BLX    R0
      POP    {R14}

      LDR    R4, __OS_PrioCur       ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy
      LDR    R5, __OS_PrioHighRdy
      LDRB R6, [R5]
      STRB R6, [R4]

      LDR    R4, __OS_TCBCur       ; OSTCBCur  = OSTCBHighRdy;
      LDR    R6, __OS_TCBHighRdy
      LDR    R6, [R6]
      STR    R6, [R4]

      LDR    R0, [R6]             ; R0 is new Main SP; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;
      LDMIA R0, {R4-R11}          ; restore r4-11 from new Main stack
      ADD    R0, R0, #0x20
      MSR    MSP, R0                ; load MSP with new Main SP

      CPSIE I // ORR    LR, LR, #0x04          ; ensure exception return uses process stack

      BX    LR                   ; exception return will restore remaining context

      NOP

但是我看不太明白这段代码,所以我不知道,是那里发生了,以为我没有发现类似与LDR PC,=MAIN这样的命令,不知道那个地方更改了PC的值,希望大家一起来探讨一下.

bluezap · 发表于 2011-6-17 17:08:03

请大都来解答一下

lxx_sea_sky · 发表于 2011-6-17 17:13:10

//仔细查阅Cortex-M3权威指南.pdf，应该都能找到的。
//注释了大致流程，应该没弄错

OSPendSV                               ; 程序入口，自动压栈 R0-R3,R12,LR,PC,PSR --(1)
                                    ; [疑问：此处堆栈指针是PSP or MSP ???]
      ...

      MRS    R0, MSP                ; 加载旧的MSP->R0
      SUB    R0, R0, #0x20          ; save remaining regs r4-11 on process stack
      STMIA R0, {R4-R11}          ; 以R0（旧的MSP）为堆栈指针，压栈 R4-R11  --(2)

      ...

      LDR    R0, [R6]             ; R0 is new Main SP; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr; 加载新的MSP->R0
      LDMIA R0, {R4-R11}          ; 以R0（新的MSP）为堆栈指针，出栈 R4-R11  --(2)
      ADD    R0, R0, #0x20
      MSR    MSP, R0                ; 从R0 更新MSP

      ...

      BX LR                      ; 程序出口，自动出栈 R0-R3,R12,LR,PC,PSR --(1)
                                    ; [同入口处疑问，但应该是同一个堆栈指针PSP/MSP]

//注：(1)+(2)刚好是CM3的16个寄存器R0-R15

bluezap · 发表于 2011-6-17 22:39:39

回复【11楼】lxx_sea_sky
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兄弟，你有QQ吗

lxx_sea_sky · 发表于 2011-6-20 10:29:00

今天看到第9章，找到了11楼“[疑问：此处堆栈指针是PSP or MSP ???] ”的答案。
响应异常：
依次把xPSR, PC, LR, R12以及R3-R0由硬件自动压入适当的堆栈中。
如果当响应异常时，当前的代码正在使用PSP，则压入PSP，也就是使用进程堆栈；否则就压入MSP，使用主堆栈。
一旦进入了服务例程，就将一直使用主堆栈。

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不好意思，QQ只作私人用途。
而且我很懒，下班不工作是我的追求^-^

sleet1986 · 发表于 2011-6-20 10:39:33

简单的做个了解，LS分析的很透侧啊

bluezap · 发表于 2011-6-20 15:53:32

谢谢大家的关注,现在有新问题来了,
当任务1启动后,不知道怎么去切换到任务2种,应该有很多种方式,大家一起来讨论.
这里有小细节大家要注意一下,任务1是优先级别最高.

bluezap · 发表于 2011-6-20 16:13:05

我决定就这个问题在发一个贴,我想应该能有更多的人来参与.

lxx_sea_sky · 发表于 2011-6-20 16:19:30

ucos-ii中文版教程（第二版）.pdf 作者：邵贝贝（应该是，我下载的版本没标注作者，有点不确定）
第2章实时系统概念中的 2.6节任务切换
建议通读全书，特别是第2-7章

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这些资料网上很多，本论坛也有

探讨UCOII任务的调度

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