一種提高μC／OS-II操作系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性的方法

3．4 系統(tǒng)函數(shù)的使用
系統(tǒng)函數(shù)都是在“特權(quán)級(jí)+MSP”狀態(tài)下執(zhí)行的，因此，在用戶任務(wù)調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)前，應(yīng)先切換到“特權(quán)級(jí)+MSP”狀態(tài)，系統(tǒng)函數(shù)執(zhí)行完畢后再切換到“用戶級(jí)+PSP”狀態(tài)。具體代碼如下。


在特權(quán)級(jí)下通過置位CONTRO[0]來進(jìn)入用戶級(jí)，而用戶級(jí)下是不能直接修改CONTROL[0]回到特權(quán)級(jí)的，必須通過一個(gè)異常，在異常例程中修改CONTROL[0]，才能在返回到線程模式后拿到特權(quán)級(jí)。通常的方法是使用軟中斷SVC。
因此，從“用戶級(jí)+PSP”狀態(tài)下切換到“特權(quán)級(jí)+MSP”狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)方法是：在用戶級(jí)下執(zhí)行SVC指令，在SVC異常服務(wù)函數(shù)中清零CONTROL[0]位，再返回到線程模式下清零CONTROL[1]位切換到MSP；而從“特權(quán)級(jí)+MSP”狀態(tài)下切換到“用戶級(jí)+PSP”狀態(tài)下，只需置位CONTROL[0]與CONTROL[1]。

4 系統(tǒng)測(cè)試
在基于第二代Correx-M3內(nèi)核的LPC1786處理器的語音識(shí)別系統(tǒng)上，對(duì)修改后的操作系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。具體測(cè)試過程為：首先創(chuàng)建3個(gè)信號(hào)量0、1、2(計(jì)數(shù)器初始值都為0)；ADC按10 kHz的頻率對(duì)語音信號(hào)采樣，采樣200點(diǎn)(也就是一幀數(shù)據(jù))后發(fā)送信號(hào)量0(發(fā)生中斷級(jí)切換)；任務(wù)0(優(yōu)先級(jí)0)請(qǐng)求信號(hào)量0，并對(duì)語音信號(hào)預(yù)處理并檢測(cè)語音信號(hào)的起始端與結(jié)束端；當(dāng)任務(wù)0檢測(cè)到起始端后，每處理完一幀數(shù)據(jù)都發(fā)送信號(hào)量1(產(chǎn)生任務(wù)級(jí)切換)，直到檢測(cè)到結(jié)束端，任務(wù)1(優(yōu)先級(jí)1)請(qǐng)求道信號(hào)量1后對(duì)真正的語言信號(hào)進(jìn)行特征提?。划?dāng)任務(wù)0檢測(cè)到語音信號(hào)結(jié)束端時(shí)發(fā)送信號(hào)量2，任務(wù)2(優(yōu)先級(jí)2)獲得信號(hào)量2后利用DWT算法對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行識(shí)別并顯示到LCD屏上。
測(cè)試結(jié)果表明，改進(jìn)后的系統(tǒng)抗干擾能力、穩(wěn)定性和安全性均大大增強(qiáng)，并且系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行很長時(shí)間，沒有出現(xiàn)任何問題，可見系統(tǒng)移植成功。

結(jié)語
改進(jìn)后的系統(tǒng)，內(nèi)存的使用沒有增加，只是增加了很小的系統(tǒng)開銷；但配合MPU使用，使系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性得到了很大的提高。該方法可廣泛應(yīng)用于對(duì)系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性要求比較高的場(chǎng)合。