uCOS-II的中断与时钟

uCOS-II的中断与时钟

uCOS-II的中断

概念

暂停当前的程序，转而处理异步事件，处理完毕后，再返回原来的程序继续执行的过程叫做中断；应中断请求，运行的程序叫做中断服务子程序(Interrupt Service Routines,ISR)；中断服务程序的入口地址叫做中断向量。

中断过程

如果μC/OS-Ⅱ系统收到中断请求，若处理器当前处于中断允许的状态，则系统停止正在运行的当前任务，而按照中断向量的指向转而去运行中断服务子程序。执行完毕后，根据情况，系统有两种走向，并执行其中的一种:

1.返回原来被中断的任务继续执行。

2.转到更高优先级的就绪任务上去执行。

注：为什么会有两种不同的走向？因为对于可剥夺型的uCOS-II内核来说，中断服务子程序运行结束前，需要进行一次任务调度。正因为有这样的任务调度，在中断结束时，系统才有可能去运行另外一个优先级别最高的就绪任务，而不是一定要返回被中断的任务。

中断嵌套

机制：uCOS-II允许中断嵌套，即在中断服务程序的运行过程中，处理器可响应别的高优先级的中断源的请求。

全局变量：μC/OS-Ⅱ定义了一个全局变量OSIntNesting来记录中断嵌套的层数。该全局变量有两个作用：1.作为调度器是否进行调度的标志，以保证调度器不会在中断服务子程序中进行任务调度。2.记录中断嵌套层数

体系结构

μC/OS-Ⅱ的体系结构如图1所示。它是一个微内核，只对处理器和硬件时钟进行了抽象和逻辑封装。

1.进入中断服务函数OSIntEnter()的源码如下：

void OSIntEnter()
{
if(OSIntNesting<255)
{
OSIntNesting++;//中断嵌套层数计数器加1
}
}

2.退出中断服务函数OSIntExit()的源码

void OSIntExit()
{
#if OS_CRITICAL_MENHOD == 3
OS_CPU_SR   cpu_sr;
#endif
if(OSRunning == TRUE)//如果内核已经运行
{
OS_ENTER_CRITICAL();    //关中断
if(OSIntNesting>0)
{
OSIntNesting--;     //中断嵌套次数减1
}
if((OSIntNesting == 0) && (OSLockNesting == 0)) //如没有中断嵌套和调度器被加锁
{
OSIntExity=OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
OSPrioHighRdy=(INT8U)( OSIntExity<<3)
+ OSUnMapTbl[OSRdyTbl[OSIntExity]];//找出最高就绪优先级任务
if(OSPrioHighRdy != OSPrioCur)//如最高就绪优先级任务不是当前任务
{
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];//获取TCB指针
OSCtxSwCtr++;       //任务切换次数加1
OSIntCtxSw();       //调用中断级任务切换函数
}
}
OS_EXIT_CRITICAL();     //开中断
}
}

根据OSIntExit()的源码，什么时候会进行中断级的任务切换函数OSIntCtxSw()？需满足以下3个条件：

1.当前控制流处于最外层中断服务程序之中

2.调度器未被锁定

3.任务就绪表中的最高优先级任务不是当前被中断的任务

注意： uCOS-II有两种调度器：任务级的调度器和中断级的调度器，这里的OSIntExit()就是中断级的调度器