uC/OS 的任务调度解析 （转）

uC/OS 的任务调度解析

1、任务调度器启动之后（初始化，主要是TCB的初始化），就可以创建任务，开始任务调度了，实际上第一个任务准确的说不是进行任务切换，而是进行启动当前最高优先级任务。uC/OS使用的是OSStartHighRdy

OSStartHighRdy
    LDR     R0, =NVIC_SYSPRI14                                  ; Set the PendSV exception priority
    LDR     R1, =NVIC_PENDSV_PRI
    STRB    R1, [R0]

    MOVS    R0, #0                                              ; Set the PSP to 0 for initial context switch call
    MSR     PSP, R0

    LDR     R0, =NVIC_INT_CTRL                                  ; Trigger the PendSV exception (causes context switch)
    LDR     R1, =NVIC_PENDSVSET
    STR     R1, [R0]

    CPSIE   I

需要解释的是，正是由于是启动第一个任务，所以当前的PSP的值为0（本因该是当前任务的堆栈指针），将该指针置零后才进行任务切换。

2、本来任务切换有两个，一个是任务级任务调度，一个是中断级任务调度，即OSCtxSw和OSIntCtxSw，任务切换就是产生中断，来进行SP的偷梁换柱，中断级任务调度时，就处在中断中，所以没有必要再次产生中断，可以直接偷梁换柱，只要稍作处理即可，但是一般的RTOS为了偷懒，OSIntCtxSw和OSCtxSw是一样的，没有做特殊处理

OSCtxSw
    LDR     R0, =NVIC_INT_CTRL                                  ; Trigger the PendSV exception (causes context switch)
    LDR     R1, =NVIC_PENDSVSET
    STR     R1, [R0]
    BX      LR

OSIntCtxSw
    LDR     R0, =NVIC_INT_CTRL                                  ; Trigger the PendSV exception (causes context switch)
    LDR     R1, =NVIC_PENDSVSET
    STR     R1, [R0]
    BX      LR

3、任务切换的代码就在Pen大SV中断函数中，一般是使用汇编实现，具体如下：

OS_CPU_PendSVHandler
    CPSID   I                                                   ; Prevent interruption during context switch
    MRS     R0, PSP                                             ; PSP is process stack pointer
    CBZ     R0, OS_CPU_PendSVHandler_nosave                     ; Skip register save the first time

    SUBS    R0, R0, #0x20                                       ; Save remaining regs r4-11 on process stack
    STM     R0, {R4-R11}

    LDR     R1, =OSTCBCurPtr                                    ; OSTCBCurPtr->OSTCBStkPtr = SP;
    LDR     R1, [R1]
    STR     R0, [R1]                                            ; R0 is SP of process being switched out

                                                                ; At this point, entire context of process has been saved
OS_CPU_PendSVHandler_nosave
    PUSH    {R14}                                               ; Save LR exc_return value
    LDR     R0, =OSTaskSwHook                                   ; OSTaskSwHook();
    BLX     R0
    POP     {R14}

    LDR     R0, =OSPrioCur                                      ; OSPrioCur   = OSPrioHighRdy;
    LDR     R1, =OSPrioHighRdy
    LDRB    R2, [R1]
    STRB    R2, [R0]

    LDR     R0, =OSTCBCurPtr                                    ; OSTCBCurPtr = OSTCBHighRdyPtr;
    LDR     R1, =OSTCBHighRdyPtr
    LDR     R2, [R1]
    STR     R2, [R0]

    LDR     R0, [R2]                                            ; R0 is new process SP; SP = OSTCBHighRdyPtr->StkPtr;
    LDM     R0, {R4-R11}                                        ; Restore r4-11 from new process stack
    ADDS    R0, R0, #0x20
    MSR     PSP, R0                                             ; Load PSP with new process SP
    ORR     LR, LR, #0x04                                       ; Ensure exception return uses process stack
    CPSIE   I
    BX      LR

在上面提到，一开始启动任务时，PSP的值为0，所以在此中断中进行了一次判断（Skip register save the first time），此时是不需要进行现场保护的（R4-R11），否则保护现场之后，改变当前的OSPrioCur，OSTCBCurPtr ，然后恢复即将切换到任务的现场。