基于s3c2410軟中斷服務的uC/OS-II任務切換
1.關于軟中斷指令 軟件中斷指令（SWI）可以產(chǎn)生一個軟件中斷異常，這為應用程序調(diào)用系統(tǒng)例程提供了一種機制。
語法： SWI {
lr_svc = SWI指令后面的指令地址 spsr_svc = cpsr pc = vectors + 0x08
cpsr模式 = SVC cpsr I = 1（屏蔽IRQ中斷）
處理器執(zhí)行SWI指令時，設置程序計數(shù)器pc為向量表的0x08偏移處，同事強制切換處理器模式到SVC模式，以便操作系統(tǒng)例程可以在特權模式下被調(diào)用。
每個SWI指令有一個關聯(lián)的SWI號（number），用于表示一個特定的功能調(diào)用或特性。
【例子】 一個ARM工具箱中用于調(diào)試SWI的例子，是一個SWI號為0x123456的SWI調(diào)用。通常SWI指令是在用戶模式下執(zhí)行的。
SWI執(zhí)行前： cpsr = nzcVqift_USER pc = 0x00008000 lr = 0x003fffff ;lr = 4 r0 = 0x12
執(zhí)行指令： 0x00008000 SWI 0x123456
SWI執(zhí)行后： cpsr = nzcVqIft_SVC spsr = nzcVqift_USER pc = 0x00000008 lr = 0x00008004 r0 = 0x12
SWI用于調(diào)用操作系統(tǒng)的例程，通常需要傳遞一些參數(shù)，這可以通過寄存器來完成。
在上面的例子中，r0 用于傳遞參數(shù)0x12，返回值也通過寄存器來傳遞。
處理軟件中斷調(diào)用的代碼段稱為中斷處理程序（SWI Handler）。中斷處理程序通過執(zhí)行指令的地址獲取軟件中斷號，指令地址是從lr計算出來的。
SWI號由下式?jīng)Q定： SWI_number =
SWI指令編碼為： 31 - 28 27 - 24 23 - 0 cond 1 1 1 1 immed24
指令的二進制代碼的bit23-bit0是24bit的立即數(shù)，即SWI指令的中斷號，通過屏蔽高8bit即可獲得中斷號。
lr寄存器保存的是中斷返回指令的地址，所以 [lr - 4] 就是執(zhí)行SWI的執(zhí)行代碼。
通過load指令拷貝整個SWI指令到寄存器，使用BIC屏蔽指令的高8位，獲取SWI中斷號。
;read the SWI instruction LDR r10, [lr, #-4] BIC r10, r10, #0xff000000 2. 周立功移植uC/OS-II到s3c2410的軟中斷服務級的任務切換 uC/OS-II的任務調(diào)度函數(shù) uC/OS-II的任務級的調(diào)度是由函數(shù)OS_Sched( )完成的。
void OS_Sched (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* Allocate storage for CPU status register */
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
INT8U y;
OS_ENTER_CRITICAL();
if ((OSIntNesting == 0) && (OSLockNesting == 0)) { /* Sched. only if all ISRs done & not locked */
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; /* Get pointer to HPT ready to run */
OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) { /* No Ctx Sw if current task is highest rdy */
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
OSCtxSwCtr++; /* Increment context switch counter */
OS_TASK_SW(); /* Perform a context switch */
}
}
OS_EXIT_CRITICAL();
}
詳細解釋可以參考《嵌入式實時操作系統(tǒng) uC/OS-II》，os_sched函數(shù)在確定所有就緒任務的最高優(yōu)先級高于當前任務優(yōu)先級時進行任務切換，通過OS_TASK_SW( )宏來調(diào)用。
OS_TASK_SW( )宏實際上定義的是SWI軟中斷指令。見OS_CPU.H文件的代碼：
__swi(0x00) void OS_TASK_SW(void); /* 任務級任務切換函數(shù) */
__swi(0x01) void _OSStartHighRdy(void); /* 運行優(yōu)先級最高的任務 */
__swi(0x02) void OS_ENTER_CRITICAL(void); /* 關中斷 */
__swi(0x03) void OS_EXIT_CRITICAL(void); /* 開中斷 */
__swi(0x40) void *GetOSFunctionAddr(int Index); /* 獲取系統(tǒng)服務函數(shù)入口 */
__swi(0x41) void *GetUsrFunctionAddr(int Index);/* 獲取自定義服務函數(shù)入口 */
__swi(0x42) void OSISRBegin(void); /* 中斷開始處理 */
__swi(0x43) int OSISRNeedSwap(void); /* 判斷中斷是否需要切換 */
__swi(0x80) void ChangeToSYSMode(void); /* 任務切換到系統(tǒng)模式 */
__swi(0x81) void ChangeToUSRMode(void); /* 任務切換到用戶模式 */
__swi(0x82) void TaskIsARM(INT8U prio); /* 任務代碼是ARM代碼 */
__swi(0x83) void TaskIsTHUMB(INT8U prio); /* 任務代碼是THUMB */
__swi(0x00) void OS_TASK_SW(void); 是與ADS相關的代碼，通過反匯編可以看到，調(diào)用OS_TASK_SW實際上被替換成swi 0x00 軟中斷指令。執(zhí)行此執(zhí)行，pc會跳轉到向量表的0x08偏移處。
中斷向量表：（見Startup.s文件）
CODE32
AREA vectors,CODE,READONLY
; 異常向量表
Reset
LDR PC, ResetAddr
LDR PC, UndefinedAddr
LDR PC, SWI_Addr
LDR PC, PrefetchAddr
LDR PC, DataAbortAddr
DCD IRQ_Addr
LDR PC, IRQ_Addr
LDR PC, FIQ_Addr
ResetAddr DCD ResetInit
UndefinedAddr DCD Undefined
SWI_Addr DCD SoftwareInterrupt
PrefetchAddr DCD PrefetchAbort
DataAbortAddr DCD DataAbort
Nouse DCD 0
IRQ_Addr DCD IRQ_Handler
FIQ_Addr DCD FIQ_Handler
執(zhí)行SWI 0x00指令后，pc會跳轉到SoftwareInterrupt代碼處開始執(zhí)行：
見Os_cpu_a.s文件的SoftwareInterrupt函數(shù)：
SoftwareInterrupt
LDR SP, StackSvc ; 重新設置堆棧指針
STMFD {R0-R3, R12, LR}
MOV R1, SP ; R1指向參數(shù)存儲位置
MRS R3, SPSR
TST R3, #T_bit ; 中斷前是否是Thumb狀態(tài)
LDRNEH R0, [LR,#-2] ; 是: 取得Thumb狀態(tài)SWI指令
BICNE R0, R0, #0xff00
LDREQ R0, [LR,#-4] ; 否: 取得arm狀態(tài)SWI指令
BICEQ R0, R0, #0xFF000000 ; 如上面所述，此處通過屏蔽SWI指令的高8位來獲取SWI號，r0 = SWI號，R1指向參數(shù)存儲位置
CMP R0, #1
LDRLO PC, =OSIntCtxSw ;為0時跳轉到OSIntCtxSwdi地址處
LDREQ PC, =__OSStartHighRdy ; 為1時，跳轉到__OSStartHighRdy地址處。SWI 0x01為第一次任務切換
BL SWI_Exception ;進入中斷號散轉函數(shù)
LDMFD {R0-R3, R12, PC}^
StackSvc DCD (SvcStackSpace + SVC_STACK_LEGTH * 4 - 4)
以上就是任務切換軟中斷級服務的實現(xiàn)。
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