μC/OS-II的內(nèi)核結(jié)構(gòu)

上述兩步完成以后，用戶可以開(kāi)始服務(wù)于叫中斷的設(shè)備了[L3.15(3)]。這一段完全取決于應(yīng)用。μC/OS-Ⅱ允許中斷嵌套，因?yàn)?mu;C/OS-Ⅱ跟蹤嵌套層數(shù)OSIntNesting。然而，為允許中斷嵌套，在多數(shù)情況下，用戶應(yīng)在開(kāi)中斷之前先清中斷源。

調(diào)用脫離中斷函數(shù)OSIntExit()[L3.15(4)]標(biāo)志著中斷服務(wù)子程序的終結(jié)，OSIntExit()將中斷嵌套層數(shù)計(jì)數(shù)器減1。當(dāng)嵌套計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，所有中斷，包括嵌套的中斷就都完成了，此時(shí)μC/OS-Ⅱ要判定有沒(méi)有優(yōu)先級(jí)較高的任務(wù)被中斷服務(wù)子程序(或任一嵌套的中斷)喚醒了。如果有優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)進(jìn)入了就緒態(tài)，μC/OS-Ⅱ就返回到那個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，OSIntExit()返回到調(diào)用點(diǎn)[L3.15(5)]。保存的寄存器的值是在這時(shí)恢復(fù)的，然后是執(zhí)行中斷返回指令[L3.16(6)]。注意，如果調(diào)度被禁止了(OSIntNesting>0)，μC/OS-Ⅱ?qū)⒈环祷氐奖恢袛嗔说娜蝿?wù)。

以上描述的詳細(xì)解釋如圖F3.5所示。中斷來(lái)到了[F3.5(1)]但還不能被被CPU識(shí)別，也許是因?yàn)橹袛啾?mu;C/OS-Ⅱ或用戶應(yīng)用程序關(guān)了，或者是因?yàn)镃PU還沒(méi)執(zhí)行完當(dāng)前指令。一旦CPU響應(yīng)了這個(gè)中斷[F3.5(2)]，CPU的中斷向量(至少大多數(shù)微處理器是如此)跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)子程序[F3.5(3)]。如上所述，中斷服務(wù)子程序保存CPU寄存器(也叫做CPUcontext)[F3.5(4)]，一旦做完，用戶中斷服務(wù)子程序通知μC/OS-Ⅱ進(jìn)入中斷服務(wù)子程序了，辦法是調(diào)用OSIntEnter()或者給SIntNesting直接加1[F3.5(5)]。然后用戶中斷服務(wù)代碼開(kāi)始執(zhí)行[F3.5(6)]。用戶中斷服務(wù)中做的事要盡可能地少，要把大部分工作留給任務(wù)去做。中斷服務(wù)子程序通知某任務(wù)去做事的手段是調(diào)用以下函數(shù)之一：OSMboxPost()，OSQPost()，OSQPostFront()，OSSemPost()。中斷發(fā)生并由上述函數(shù)發(fā)出消息時(shí)，接收消息的任務(wù)可能是，也可能不是掛起在郵箱、隊(duì)列或信號(hào)量上的任務(wù)。用戶中斷服務(wù)完成以后，要調(diào)用OSIntExit()[F3.5(7)]。從時(shí)序圖上可以看出，對(duì)被中斷了的任務(wù)說(shuō)來(lái)，如果沒(méi)有高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)被中斷服務(wù)子程序激活而進(jìn)入就緒態(tài)，OSIntExit()只占用很短的運(yùn)行

時(shí)間。進(jìn)而，在這種情況下，CPU寄存器只是簡(jiǎn)單地恢復(fù)[F3.5(8)]并執(zhí)行中斷返回指令

[F3.5(9)]。如果中斷服務(wù)子程序使一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)進(jìn)入了就緒態(tài)，則OSIntExit()將占用

較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間，因?yàn)檫@時(shí)要做任務(wù)切換[F3.5(10)]。新任務(wù)的寄存器內(nèi)容要恢復(fù)并執(zhí)行中

斷返回指令[F3.5(12)]。

圖 3.5 中斷服務(wù)

進(jìn)入中斷函數(shù) OSIntEnter()的代碼如程序清單 L3.16 所示，從中斷服務(wù)中退出函數(shù)

OSIntExit()的代碼如程序清單 L3.17 所示。如前所述，OSIntEnter()所做的事是非常少的。

程序清單 L3.16 通知μC/OS-Ⅱ，中斷服務(wù)子程序開(kāi)始了.

voidOSIntEnter(void)

{

OS_ENTER_CRITICAL();

OSIntNesting++;

OS_EXIT_CRITICAL();

}

恢復(fù)所有CPU寄存器; (5)

程序清單 L3.17 通知μC/OS-Ⅱ，脫離了中斷服務(wù)

voidOSIntExit(void)

{

OS_ENTER_CRITICAL();(1)

if((--OSIntNesting|OSLockNesting)==0){(2)

OSIntExitY=OSUnMapTbl[OSRdyGrp];(3)

OSPrioHighRdy=(INT8U)((OSIntExitY3)+

OSUnMapTbl[OSRdyTbl[OSIntExitY]]);

if(OSPrioHighRdy!=OSPrioCur){

OSTCBHighRdy=OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];

OSCtxSwCtr++;

OSIntCtxSw();(4)

}

}

OS_EXIT_CRITICAL();

}

OSIntExit()看起來(lái)非常像OSSched()。但有三點(diǎn)不同。第一點(diǎn)，OSIntExit()使中斷

嵌套層數(shù)減1[L3.17(2)]而調(diào)度函數(shù)OSSched()的調(diào)度條件是：中斷嵌套層數(shù)計(jì)數(shù)器和鎖定

嵌套計(jì)數(shù)器(OSLockNesting)二者都必須是零。第二個(gè)不同點(diǎn)是，OSRdyTbl[]所需的檢索

值Y是保存在全程變量OSIntExitY中的[L3.17(3)]。這是為了避免在任務(wù)棧中安排局部變

量。這個(gè)變量在哪兒和中斷任務(wù)切換函數(shù)OSIntCtxSw()有關(guān)，(見(jiàn)9.04.03節(jié)，中斷任務(wù)

切換函數(shù))。最后一點(diǎn)，如果需要做任務(wù)切換，OSIntExit()將調(diào)用OSIntCtxSw()[L3.17

(4)]而不是調(diào)用OS_TASK_SW(),正像在OSSched()函數(shù)中那樣。

調(diào)用中斷切換函數(shù)OSIntCtxSw()而不調(diào)用任務(wù)切換函數(shù) OS_TASK_SW()，有兩個(gè)原因，

首先是，如程序清單中L3.5(1)和圖F3.6(1)所示，一半的工作，即CPU寄存器入棧的工作

已經(jīng)做完了。第二個(gè)原因是，在中斷服務(wù)子程序中調(diào)用OSIntExit()時(shí)，將返回地址推入

了堆棧[L3.15(4)和F3.6(2)]。OSIntExit()中的進(jìn)入臨界段函數(shù)OS_ENTER_CRITICAL()或

許將CPU的狀態(tài)字也推入了堆棧L3.7(1)和F3.6(3)。這取決于中斷是怎么被關(guān)掉的(見(jiàn)第8

章移植μC/OS-Ⅱ)。最后，調(diào)用OSIntCtxSw()時(shí)的返回地址又被推入了堆棧[L3.17(4)和

F3.1(4)]，除了棧中不相關(guān)的部分，當(dāng)任務(wù)掛起時(shí)，棧結(jié)構(gòu)應(yīng)該與μC/OS-Ⅱ所規(guī)定的完全

一致。OSIntCtxSw()只需要對(duì)棧指針做簡(jiǎn)單的調(diào)整，如圖F3.6(5)所示。換句話說(shuō)，調(diào)整

棧結(jié)構(gòu)要保證所有掛起任務(wù)的棧結(jié)構(gòu)看起來(lái)是一樣的。

圖3.6中斷中的任務(wù)切換函數(shù)OSIntCtxSw()調(diào)整棧結(jié)構(gòu)

有的微處理器，像Motorola68HC11中斷發(fā)生時(shí)CPU寄存器是自動(dòng)入棧的，且要想允許

中斷嵌套的話，在中斷服務(wù)子程序中要重新開(kāi)中斷，這可以視作一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。確實(shí)，如果用

戶中斷服務(wù)子程序執(zhí)行得非?？?，用戶不需要通知任務(wù)自身進(jìn)入了中斷服務(wù)，只要不在中

斷服務(wù)期間開(kāi)中斷，也不需要調(diào)用OSIntEnter()或OSIntNesting加1。程序清單L3。18

中的示意代碼表示這種情況。一個(gè)任務(wù)和這個(gè)中斷服務(wù)子程序通訊的唯一方法是通過(guò)全程

變量。