【转载】ucos临界段

其实很简单：

    临界段就是不可中断的程序段，比如从UART中读取当前传递回来的值，如果有UART中断，此时这个值又会改变。同样临界段就是保护这类全局变量，如在读取时间节拍时，不应该被时钟更新时钟节拍标志。

    实现方法：就是关中断而已。

    关中断有3种情况：

1：虽关了中断还是可以有中断产生，那就是临界段本身开了中断？（自己理解是临界段内部自己又打开中断）这种方法不管他，没有用

2：清全局中断标志，这样是临界段完了后中断也是关的，不能回到临界前的状态

3：关全局中断前，保存全局中断标志，临界段后恢复。与2的区别是如果关全局中断前是开了全局中断的，3就可以恢复，而2不行，如果关全局中断前本身就是关的2，3一样。

注意：STM32有PRIMASK异常全局中断和faults故障全局中断，林阶段不用关faults PRIMASK和faults是程序状态寄存器CPSR的位。因此可以保存CPSR或者保存PRIMASK和faults如下是这两种方法 

1. OS_cpu_a.asm文件中：

4.  OS_ENTER_CRITICAL
    CPSID I ;Disable all the interrupts
    PUSH {R1,R2}
    LDR R1,=OSInterrputSum;OSInterrputSum++
    LDRB R2,[R1]
    ADD R2, R2,#
    STRB R2,[R1]
    POP {R1,R2}
    BX LR

5.  ;/***************************************************************************************
    ;* 函数名称: OS_EXIT_CRITICAL
    ;*
    ;* 功能描述: 退出临界区
    ;*
    ;* 参 数: None
    ;*
    ;* 返 回 值: None
    ;*****************************************************************************************/
    OS_EXIT_CRITICAL
    PUSH {R1, R2}
    LDR R1,=OSInterrputSum;OSInterrputSum--
    LDRB R2,[R1]
    SUB R2, R2,#
    STRB R2,[R1]
    MOV R1,#
    CMP R2,# ; if OSInterrputSum=0,enable
    ; interrupts如果OSInterrputSum=0，
    MSREQ PRIMASK, R1
    POP {R1, R2}
    BX LR

 #define  OS_CRITICAL_METHOD
 #if OS_CRITICAL_METHOD ==
     #define  OS_ENTER_CRITICAL()  {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}
     #define  OS_EXIT_CRITICAL()   {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}
 #endif
 ;函数返回值存储在R0中
 OS_CPU_SR_Save
     MRS     R0, PRIMASK     ;保存全局中断标志  ; Set prio int mask to mask all (except faults除了故障中断)
     CPSID   I            ;关中断
     BX      LR
 ;通过R0传递参数
 OS_CPU_SR_Restore
     MSR     PRIMASK, R0    ;恢复全局中断标志
     BX      LR

 

UCOS开关中断函数移植

 

OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()用来关中断和开中断。在执行临界段代码时要关中断，如果中断打开，临界段代码中的一些全局变量值可能会被中断服务子程序代码改变，或者因为中断引起的任务切换被其它任务函数改变。

 

何谓“临界段”？在网上搜了下：

 

临界段也称为关键代码段，它是指一个小代码段。在它能够执行前，它必须独占对某些共享资源的访问权。一旦线程执行进入了临界段。就意味着它获得了这些共享资源的访问权。那么在该线程处于临界段内的期间，其它同样需要独占这些共享资源的线程就必须等待，直到获得资源的线程离开临界段而释放资源。

 

在LPC2214上移植这两个函数。

在OS_CPU.H中定义采用第三种实现方法：

 

#define  OS_CRITICAL_METHOD    3

定义一个数据类型OS_CPU_SR

typedef unsigned int   OS_CPU_SR;  /* Define size of CPU status register (PSR = 32 bits) */

 

采用第3中方式，需要在UCOS-II函数中定义一个变量：

OS_CPU_SR  cpu_sr;

用来保存CPU的状态寄存器值。

 

定义关中断宏和开中断宏

#define  OS_ENTER_CRITICAL()  {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}

#define  OS_EXIT_CRITICAL()   {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}

 

函数声明：

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3    /* Allocate storage for CPU status register          */    

    OS_CPU_SR  OS_CPU_SR_Save(void);

    void       OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr);

#endif

以上都是在OS_CPU.H文件中的。

 

NO_INT      EQU     0xC0        ; Mask used to disable interrupts (Both FIR and IRQ)

OS_CPU_SR_Save()和OS_CPU_SR_Restore()函数用汇编语言编写，在OS_CPU_A.S文件中

OS_CPU_SR_Save

        MRS     R0,CPSR                     1

        ORR     R1,R0,#NO_INT               2

        MSR     CPSR_c,R1                   3

        MRS     R1,CPSR                     4

        AND     R1,R1,#NO_INT               5

        CMP     R1,#NO_INT                  6

        BNE     OS_CPU_SR_Save             7

        MOV     PC,LR                       8

 

1-      读CPSR，把CPSR的值送到R0

2-      把R0和常量#NO_INT相或，结果送给R1，把F和I位置1，禁止IRQ中断和FIQ中断。

3-      把R1的值送给CPSR的低8位，CPSR_c的_c是位域，指CPSR的低8位。

4-      把修改后的CPSR值送到R1

5-      R1的值和#NO_INT相与，结果送到R1

6-      比较R1和#NO_INT是否相等

7-      不相等，跳到OS_CPU_SR_Save重新关中断，直到相等。

8-      LR保存的是在调用OS_CPU_SR_Save函数时的断点地址，把LR的值送到PC，退出OS_CPU_SR_Save函数，开始执行临界段代码。这条命令的功能相当于51中的RET。

   注意：ARM中调用子程序时不会自动保存CPSR的值到SPSR，所以子程序返回时，执行MOV     PC,LR也不会把SPSR的值返回到CPSR。这是ARM种调用子程序和进入中断的区别。

 

   汇编函数的返回值是通过R0返回的，把修改前的CPSR值保存到cpu_sr.

OS_CPU_SR_Restore

        MSR     CPSR_c,R0           1

        MOV     PC,LR               2

1-      把R0的值送到CPSR的低8位。在ARM中用R0传递函数的参数，这句指令就是把保存在cpu_sr中的值送到CPSR低8位。高24位没有修改。为什么不直接用MSR     CPSR,R0呢？因为ARM指令中规定MSR命令中，CPSR必须指定位域。把这句改成MSR     CPSR_cxsf,R0，即把R0的32位都送给CPSR，应该也没问题。不过在OS_CPU_SR_Save函数中，CPSR的高24位并没有改变。所以这里只需要把保存在cpu_sr中的低8位送到CPSR就可以了。

2-退出OS_CPU_SR_Restore函数。

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