中断和时钟机制
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函数*/
while {
/*(除空闲任务外的所有任务)*/
OS_ENTER_CRITICAL();
/*关中断*/
对所有任务的延时时间递减;
扫描时间到期的任务,并且唤醒该任务;
OS_EXIT_CRITICAL();
/*开中断*/
指针指向下一个任务;
}
OSTime++;
/*系统计时时间加1*/
}
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OSCtxSwCtr++;
OSIntCtxSw( );
}
}
OS_EXIT_CRITICAL( );
{
if (OSRunning == TRUE)
{OS_ENTER_CRITICAL( );
if (OSIntNesting > 0)
{OSIntNesting--;
//中断嵌套层数计数器减1
}
if ((OSIntNesting == 0) && (OSLockNesting == 0))
{
OSIntExitY = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
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系统中断
中断就是内核控制的任务在运行过程中,应内 部或外部异步事件的请求,中止当前任务的运 行,转去处理异步事件所要求的任务或处理的 过程。中断服务程序(Interrupt Service Routine)就是应中断请求而运行的子程序。 简称为ISR。中断向量指中断服务子程序ISR 的入口地址,即起始地址。
有新高级任务则 运行高级任务
中断的响应过程
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本章分为内核中断管理及其结构,系统时钟实现 方法,时间管理模块的基本结构与功能,基本服 务与接口函数,及其设计与调用方法,相关应用 实例程序分析等。
将µC/OS-II内核时间模块与中断与时钟管理功能 进行组合的原因在于,两个模块的功能和性能是 密切相关的,中断管理是时间管理的基础。
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void OSIntEnter (void) {
if (OSRunning == TRUE) { if (OSIntNesting < 255)
{ OSIntNesting++; //中断嵌套层数计数器加1 } } }
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void OSIntExit (void)
OSPrioHighRdy = (INT8U)((OSIntExitY <<
3)+OSUnMapTbl[OSRdyTbl[OSIntExitY]]);
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur)
{ OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
μC/OS-II中的时钟节拍服务通过在时钟节拍中断服务 子程序中调用OSTimeTick()实现。
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1. μC/OS-II与大多数计算机系统一样,用硬 件定时器产生一个周期为ms级的周期性 中断来实现系统时钟,最小的时钟单位 就是两次中断之间相间隔的时间,这个 最 小 时 钟 单 位 叫 做 时 钟 节 拍 ( Time Tick)。
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uC/OS-II内核中CPU能够响应中断的条件, 可以理解为以下两个部分:一是至少有一个 中断源向CPU发出中断信号,二是内核及应 用系统允许中断,即未屏蔽中断信号。
μC/OS-II内核中的时钟中断技术分为系统中 断与系统时钟节拍两个部分组成。
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系统时钟节拍
时钟节拍是特定的周期性中断,也称时钟中断,这个 中断可以看作是系统心脏的脉动。操作系统通过时钟 中断来确定时间间隔,实现时间的延时及确定任务超 时。中断之间的时间间隔取决于不同的应用,一般在 10~200 ms之间。
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转到中断向量
任 务 响 应 时 间中
断 恢 复
保存CPU寄存器
通知内核进入 ISR
通知内核退出 ISR
恢复CPU寄存器
中断返回
中断请求 关闭中断
ISR给任务发信号 通知内核退出 ISR
恢复CPU寄存器
中断返回
中 断 响 应
任 务 响 应 时 中间 断 恢 复
无新高级任务则 返回原任务
}
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OSTimeTiБайду номын сангаасk ()函数
μC/OS-II时钟中断服务程序的核心是调用OSTimeTick ()
函数。OSTimeTick ()函数用来判断延时任务是否延时结
束从而将其置于就绪态。其程序伪代码如下:
void OSTimeTick(void) {
OSTimeTickHook();/* 调用用户定义的时钟节拍外连
2. 硬 件 定 时 器 以 时 钟 节 拍 为 周 期 定 时 地 产 生中断,该中断的中断服务程序叫做 OSTickISR( )。中断服务程序通过调用函 数OSTimeTick( )来完成系统在每个时钟 节拍时需要做的工作。
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时钟节拍中断服务子程序
void OSTickISR(void) { 保存处理器寄存器的值; 调用OSIntEnter ()或是将OSIntNesting加1; 调用OSTimeTick (); 调用OSIntExit (); 恢复处理器寄存器的值; 执行中断返回指令;
第八章 μC/OS-Ⅱ的中断和时钟
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本章主要内容:
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μC/OS-II系统响应中断的过程
系统接收到中断请求后,如果中断未关闭, 系统就会中止正在运行的当前任务,按照中断向 量转而去运行ISR。
当ISR运行结束,系统将会返回到被中止的任 务继续或者转向另一个具有更高优先级别的就绪 任务。
时钟的节拍式中断使得内核可以将任务延时若干个整 数时钟节拍,以及当任务等待事件发生时提供等待超 时的依据。时钟节拍频率越快,系统额外开销越大。
系统定义了32位无符号整数OSTime来记录系统启动 后时钟节拍数。用户程序必须在多任务系统启动以后 开启时钟节拍计时,在应用程序中调用系统函数 OSStart()之后。
uC/OS-II内核对于以上中断响应及中断处理过 程,使用以下若干系统函数实现中断与内核之 间的控制管理和联系,这些函数分别是:
中断的进入函数OSIntEnter() 中断的退出函数OSIntExit() 中断服务子程序ISR 中断级任务切换函数ISR的任务切换函数
OSIntCtxSw( )