1、什么是 PendSV?PendSV 是可悬起异常,如果我们把它配置最低优先级,那么如果同时有多个异常被触发,它会在其他异常执行完毕后再执行,而且任何异常都可以中断它。更详细的内容在Cortex-M3 权威指南里有介绍,下面我摘抄了一段。OS 可以利用它“缓期执行”一个异常直到其它重要的任务完成后才执行动 作。悬起 PendSV 的方法是:手工往 NVIC 的 PendSV 悬起寄存器中写 1。悬起后,如果优先级不够 高,则将缓期等待执行。PendSV 的典型使用场合是在上下文切换时(在不同任务之间切换) 。例如,一个系统中有两个就绪的任务,上下文切换被触发的场合可以是:1、执行一个系统调用2、
2、系统滴答定时器(SYSTICK )中断, (轮转调度中需要)让我们举个简单的例子来辅助理解。假设有这么一个系统,里面有两个就绪的任务,并且通过 SysTick 异常启动上下文切换。但若在产生 SysTick 异常时正在响应一个中断,则 SysTick 异常会抢占其 ISR。在这种情况下, OS 是不能执行上下文切换的,否则将使中断请求被延迟,而且在真实系统中延迟时间还往往不可预知任何有一丁点实时要求的系统都决不能容忍这 种事。因此,在 CM3 中也是严禁没商量 如果 OS 在某中断活跃时尝试切入线程模式,将触犯用法 fault 异常。为解决此问题,早期的 OS 大多会检测当前是否有中断在活跃中
3、,只有在无任何中断需要响应 时,才执行上下文切换(切换期间无法响应中断) 。然而,这种方法的弊端在于,它可以把任务切 换动作拖延很久(因为如果抢占了 IRQ,则本次 SysTick 在执行后不得作上下文切换,只能等待下 一次 SysTick 异常) ,尤其是当某中断源的频率和 SysTick 异常的频率比较接近时,会发生“共振” , 使上下文切换迟迟不能进行。现在好了,PendSV 来完美解决这个问题了。PendSV 异常会自动延迟上下文切换的请求,直到 其它的 ISR 都完成了处理后才放行。为实现这个机制,需要把 PendSV 编程为最低优先级的异常。如果 OS 检测到某 IRQ 正在活动并
4、且被 SysTick 抢占,它将悬起一个 PendSV 异常,以便缓期执行 上下文切换。使用 PendSV 控制上下文切换个中事件的流水账记录如下:1. 任务 A 呼叫 SVC 来请求任务切换(例如,等待某些工作完成)2. OS 接收到请求,做好上下文切换的准备,并且悬起一个 PendSV 异常。3. 当 CPU 退出 SVC 后,它立即进入 PendSV,从而执行上下文切换。4. 当 PendSV 执行完毕后,将返回到任务 B,同时进入线程模式。5. 发生了一个中断,并且中断服务程序开始执行6. 在 ISR 执行过程中,发生 SysTick 异常,并且抢占了该 ISR。7. OS 执行必要的
5、操作,然后悬起 PendSV 异常以作好上下文切换的准备。8. 当 SysTick 退出后,回到先前被抢占的 ISR 中,ISR 继续执行9. ISR 执行完毕并退出后,PendSV 服务例程开始执行,并且在里面执行上下文切换10. 当 PendSV 执行完毕后,回到任务 A,同时系统再次进入线程模式。我们在 uCOS 的 PendSV 的处理代码中可以看到:OS_CPU_PendSVHandlerCPSID I ; 关中断;保存上文 ;. ;切换下文 CPSIE I ;开中断BX LR ;异常返回它在异常一开始就关闭了中端,结束时开启中断,中间的代码为临界区代码,即不可被中断的操作。Pend
6、SV 异常是任务切换的堆栈部分的核心,由他来完成上下文切换。PendSV的操作也很简单,主要有设置优先级和触发异常两部分:NVIC_INT_CTRL EQU 0xE000ED04 ; 中断控制寄存器NVIC_SYSPRI14 EQU 0xE000ED22 ; 系统优先级寄存器(优先级 14). NVIC_PENDSV_PRI EQU 0xFF ; PendSV 优先级(最低). NVIC_PENDSVSET EQU 0x10000000 ; PendSV 触发值; 设置 PendSV 的异常中断优先级LDR R0, =NVIC_SYSPRI14 LDR R1, =NVIC_PENDSV_PRI STRB R1, R0 ; 触发 PendSV 异常LDR R0, =NVIC_INT_CTRL LDR R1, =NVIC_PENDSVSET STR R1, R0