嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-11-22 17:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用高優(yōu)先級中斷的服務(wù)程序。 ? 當(dāng)高優(yōu)先級中斷的服務(wù)程序執(zhí)行完成后，再 恢復(fù)先前的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行。 26 電子科技大學(xué)嵌入式軟件工程中心 程序 高優(yōu)先級中斷服務(wù)程序 B 中斷服務(wù)程序 A 中斷的嵌套處理 27 電子科技大學(xué)嵌入式軟件工程中心 實時內(nèi)核的中斷管理 ? 中斷服務(wù)程序通常包括三個方面的內(nèi)容： – 中斷前導(dǎo)： ?保存中斷現(xiàn)場，進(jìn)入中斷處理。 – 用戶中斷服務(wù)程序： ?完成對中斷的具體處理。 – 中斷后續(xù)： ?恢復(fù)中斷現(xiàn)場，退出中斷處理。 28 電子科技大學(xué)嵌入式軟件工程中心 實時內(nèi)核的中斷管理 ? 中斷前導(dǎo)和中斷后續(xù)通常由內(nèi)核的 中斷接管程序來實現(xiàn)。 – 硬件中斷發(fā)生后，中斷接管程序獲得控制權(quán)，先由中斷接管程序進(jìn)行處理，然后才將控制權(quán)交給相應(yīng)的用戶中斷服務(wù)程序。 – 用戶中斷服務(wù)程序執(zhí)行完成后，又回到中斷接管程序。 中斷向量號 0 物理中斷向量表 中斷向量號 1 中斷向量號 2 中斷向量號 3 …… 中斷向量號 n 中斷接管程序 中斷向量號 0 虛擬中斷向量表 中斷向量號 1 中斷向量號 2 中斷向量號 3 …… 中斷向量號 m 用戶中斷服務(wù)程序 0 用戶中斷服務(wù)程序 1 用戶中斷服務(wù)程序 2 用戶中斷服務(wù)程序 3 用戶中斷服務(wù)程序 m 用戶中斷服務(wù)程序 29 電子科技大學(xué)嵌入式軟件工程中心 實時內(nèi)核的中斷管理 ? 中斷接管程序負(fù)責(zé)中斷處理的前導(dǎo)和后續(xù)部分的內(nèi)容。 – 中斷處理前導(dǎo) ：保存必要的寄存器，并根據(jù)情況在中斷棧或是任務(wù)棧中設(shè)置堆棧的起始位置，然后調(diào)用用戶中斷服務(wù)程序。 – 中斷處理后續(xù) ：實現(xiàn)中斷返回前需要處理的工作，主要包括恢復(fù)寄存器和堆棧，并從中斷服務(wù)程序返回到被中斷的程序。 ? 用戶中斷服務(wù)程序被組織為一個表，稱為 虛擬中斷向量表 。 ? 如果需要在用戶中斷服務(wù)程序中使用關(guān)于 浮點運(yùn)算 的操作，中斷前導(dǎo)和中斷后續(xù)中還需要分別對浮點上下文進(jìn)行保存和恢復(fù)。 30 電子科技大學(xué)嵌入式軟件工程中心 實時內(nèi)核的中斷管理 ? 在可搶占內(nèi)核中，如果中斷處理導(dǎo)致系統(tǒng)中出現(xiàn)比被中斷任務(wù)具有更高優(yōu)先級的就緒任務(wù)： – 需要把 高優(yōu)先級 任務(wù)放入就緒隊列； – 把被中斷的任務(wù)從執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?就緒狀態(tài) ； – 完成用戶中斷服務(wù)程序后，在中斷接管程序的中斷后續(xù)處理中 激活重調(diào)度程序 ，使高優(yōu)先級任務(wù)能在中斷處理工作完成后得到調(diào)度執(zhí)行。 31 電子科技大學(xué)嵌入式軟件工程中心 實時內(nèi)核的中斷管理 ? 在允許中斷嵌套的情況下，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序的過程中，如果出現(xiàn)高優(yōu)先級的中斷： – 當(dāng)前中斷服務(wù)程序的執(zhí)行將被打斷，以執(zhí)行高優(yōu)先級中斷 的中斷服務(wù)程序； – 當(dāng)高優(yōu)先級中斷的處理完成后，被打斷的中斷服務(wù)程序才又得到繼續(xù)執(zhí)行； – 發(fā)生中斷嵌套時，如果需要進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，任務(wù)的調(diào)度將延遲到最外層中斷處理結(jié)束時才能發(fā)生。 32 電子科技大學(xué)嵌入式軟件工程中心 實時內(nèi)核的中斷管理 ? 中斷服務(wù)程序使用被中斷任務(wù)的任務(wù)?？臻g。 – 在允許中斷嵌套處理的情況下，如果中斷嵌套層次過多，中斷服務(wù)程序所占用的任務(wù)的?？臻g可能比較大，將導(dǎo)致任務(wù)棧溢出。 ? 使用專門的中斷棧來滿足中斷服務(wù)程序的需要，降低任務(wù)?？臻g使用的不確定性。 – 在系統(tǒng)中開辟一個單獨(dú)的中斷棧，為所有中斷服務(wù)程序所共享。 – 中斷棧必須擁有足夠的空間，即使在最壞中斷嵌套的情況下，中斷棧也不能溢出。 ? 如果實時內(nèi)核沒有提供單獨(dú)的 中斷棧 ，就需要為任務(wù)棧留出足夠的空間，不但要考慮通常的 函數(shù)嵌套調(diào)用 ，還需要滿足 中斷嵌套 的需要。 – 使用單獨(dú)的中斷棧還能有效降低整個系統(tǒng)對棧空間的需求，否則需要為每個任務(wù)棧都預(yù)留處理中斷的棧空間。 33 電子科技大學(xué)嵌入式軟件工程中心 YourISR: 保存全部 CPU寄存器 。 (1) 調(diào) 用 OSIntEnter() 或 OSIntNesting變 量加 1 。 (2) /*OSIntNesting跟蹤中 斷 嵌套 層數(shù) */ if (OSIntNesting = = 1) { (3) OSTCBCurOSTCBStkPtr = SP。 (4) } /*如果是第一 層 中 斷 ， 則將 堆 棧 指 針 保存到任 務(wù) 的 OS_TCB中 */ 清 中 斷 源 。 (5) 重新 開 中 斷 (6) 執(zhí) 行用 戶 代 碼 做中 斷 服 務(wù) 。 (7) 調(diào) 用 OSIntExit()。 (8) 恢 復(fù) 所有寄存器 。 (9) 執(zhí) 行中 斷 返回指令 。 (10) uC/OS的 Interru
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