UCOS 中的中断处理

最近遇到一个问题，当我在UCOS里调用系统延时"OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 10)"，程序进入硬件错误中断“HardFault_Handler”中。

我开始以为是主堆栈空间嵌套过多导致溢出，于是设置增大了主堆栈，但依然没有解决问题，和一个朋友联系后得知，他写代码很少在ISR中调用系统延时，我开始有了想法，如果说ISR里不允许，那为什么操作系统端没做限制呢？查看相关资料得知，是我对操作系统的不了解。

uCOS为了防止主堆栈的用空导致程序跑飞，定义了“OSIntNesting”全局变量。

而通过这个全局变量，操作系统能很容易的监控中断的嵌套层次。

而想要利用这个样的机制，你得在你的中断服务程序中配合使用：

OSIntEnter（）//告知操作系统你已经进入中断 OSIntNesting++

OSIntExit（）//告知操作系统你已经进入中断 OSIntNesting--

正对此次问题的摘要:

摘要1：

//文章来源:http://gliethttp.cublog.cn[转载请声明出处]

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//1.OSTimeDly()函数
void OSTimeDly (INT16U ticks)
{
INT8U y;
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr = 0;
#endif
if (OSIntNesting > 0) {
return;//在中断处理函数中调用了OSTimeDly(),那么直接退出
}
if (ticks > 0) {
OS_ENTER_CRITICAL();
//调用OSTimeDly()的进程自己把自己从就绪控制矩阵中拿下来,
//即:去掉调度器(x,y)矩形阵列(OSRdyTbl,OSRdyGrp)中该task对应的bit位,使得调度器不考虑
//该task的调度
y = OSTCBCur->OSTCBY;
OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;
}
//延时ticks值,放入OSTCBDly单元,在os时钟滴答处理函数OSTimeTick()中,会处理该单元[gliethttp]
OSTCBCur->OSTCBDly = ticks;
OS_EXIT_CRITICAL();
//因为本task正在运行,所以本task现在的优先级最高,现在本task已经将自己从就绪控制矩阵中--调度器(x,y)矩形阵列
//把自己摘掉,所以调度函数OS_Sched()一定会切换到另一个task中执行新task的代码[gliethttp]
OS_Sched();//具体参见《浅析μC/OS-II v2.85内核调度函数》
}//ticks==0,那么什么也不做
}
//----------------------------------------------------------------------
//2.OSTimeTick()--在定时中断里引用的系统滴答函数
void OSTimeTick (void)
{
OS_TCB *ptcb;
#if OS_TICK_STEP_EN > 0
BOOLEAN step;
#endif
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr = 0;//该3方式将使中断状态寄存器放入堆栈中

#endif

#if OS_TIME_TICK_HOOK_EN > 0
OSTimeTickHook();
#endif
#if OS_TIME_GET_SET_EN > 0
OS_ENTER_CRITICAL();
OSTime++;
OS_EXIT_CRITICAL();
#endif
if (OSRunning == OS_TRUE) {
#if OS_TICK_STEP_EN > 0
//控制内核的tick
switch (OSTickStepState) {
case OS_TICK_STEP_DIS:
step = OS_TRUE;
break;
case OS_TICK_STEP_WAIT:
step = OS_FALSE;
break;
case OS_TICK_STEP_ONCE:
//本次tick将将影响到task的OSTCBDly域
//但以后的tick将一直被屏蔽,不会影响到OSTCBDly域
//直到外部将OSTickStepState改变为止[gliethttp]
step = OS_TRUE;
OSTickStepState = OS_TICK_STEP_WAIT;
break;
default:
step = OS_TRUE;//本次tick将影响到task的OSTCBDly域
OSTickStepState = OS_TICK_STEP_DIS;
break;
}
if (step == OS_FALSE) {
return;
}
#endif
ptcb = OSTCBList;
//2007-09-08 gliethttp
//OSTCBList是一个按进程创建的先后顺序链接成的task单向链表,最后创建的task在最前面,最先创建的
//task在单向链表的尾端,
//所以OS_TaskIdle空闲进程在链表的最后,因为它最先创建
while (ptcb->OSTCBPrio != OS_TASK_IDLE_PRIO) {
OS_ENTER_CRITICAL();
if (ptcb->OSTCBDly != 0) {
if (--ptcb->OSTCBDly == 0) {
//该task的延时时间已到,解析此次延时是OSTimeDly()引起的,还是OSQPend()之类超时引起的[gliethttp]
if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_PEND_ANY) != OS_STAT_RDY) {
//2007-09-08 gliethttp
//如:由OSSemPend (pevent,timeout,perr);定义的timeout已经到了,对应task需要运行了
//超时时间到,所以不论当前进程是在做什么,只要时间一到
//该task就可以运行了,所以清除所有事件标志,之后状态标示为OS_STAT_PEND_TO(超时)
ptcb->OSTCBStat &= ~(INT8U)OS_STAT_PEND_ANY;
ptcb->OSTCBStatPend = OS_STAT_PEND_TO;//超时异常
} else {
//2007-09-08 gliethttp
//说明该task调用的是OSTimeDly()
ptcb->OSTCBStatPend = OS_STAT_PEND_OK;//正常结束
}
if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND) == OS_STAT_RDY) {
//2007-09-08 gliethttp
//如果该task没有suspend,那么把当前就绪的task加入到运行调度器的就绪控制矩阵中
//等待被调度
OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY;
OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;
}
}
}
ptcb = ptcb->OSTCBNext;//继续运算下一个task的OSTCBDly时间域
OS_EXIT_CRITICAL();
}
}
}

摘要2：

前些天参照FL2440的bootloader的程序，写了关于裸机USB设备驱动的测试程序。然后就想把USB的驱动程序移植到uCos系统中运行。
对于USB设备驱动的工作原理，我这里不多说，网上有很多这方面的资料。这里只说明在UCOS系统中移植USB设备驱动所需要注意的细节。
第一步：在uCos系统启动以后，首先对USB设备进行初始化。 这里的初始化包含对中断函数的设置和端点功能的设置 。

第二步：创建一个端点0的控制处理任务函数。这个任务的优先级最好设置为最高优先级，以便能够及时处理USB的枚举。在任务函数中，我们通过请求信号量的方式来等待中断服务程序发来的信号，当中断服务程序检测到是端点0的中断，即发送一个信号。端点0的控制任务函数接收到此信号，便开始进入端点0的控制传输。如果没有接收到信号，则此任务函数一直处于堵塞状态。便于其他任务的调度执行。这里还有一点需要注意的是：在进入中断函数时，要使用OSIntEnter()和OSIntExit()这两个配套函数。我开始的时候没有加入这两个函数，结果导致一进入枚举就会导致程序跑飞。

//摘要来自http://blog.sina.com.cn/u/1093812390
//USB控制传输任务函数

void TaskUsb(void *pdata)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR  cpu_sr;
#endif
INT8U err;
while(1){
OSSemPend(pSetup_Event,0,&err); //等待信号
if (err == OS_NO_ERR){
OS_ENTER_CRITICAL(); //关中断
Ep0Handler(); //进行控制传输处理
OS_EXIT_CRITICAL(); //开中断
}
}
}

//中断函数如下：

void IsrUsbd(void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3            OS_CPU_SR  cpu_sr;
#endif

U8 usbdIntpnd,epIntpnd;
U8 saveIndexReg = rINDEX_REG;
OS_ENTER_CRITICAL();   //关中断
OSIntEnter(); //通知UCOS系统，已进入中断处理程序 usbdIntpnd = rUSB_INT_REG; //读取USB中断寄存器
epIntpnd = rEP_INT_REG; //读取端点中断寄存器
....
if (epIntpnd & EP0_INT) {
rEP_INT_REG = EP0_INT;
OSSemPost(pSetup_Event); //通知控制端口处理任务
}
ClearPending(BIT_USBD); rINDEX_REG = saveIndexReg;
OS_EXIT_CRITICAL(); //开中断
OSIntExit(); //通知系统，已处理结束中断服务程序。任务调度
}