LiteOS-任务篇-源码分析-任务调度函数

• 前言
• 笔录草稿
• 核心源码分析osTaskSchedule函数源码分析
• osPendSV函数源码分析
• TaskSwitch函数源码分析

设置如图，触发 PendSV 中断

osTaskSchedule
LDR     R0, =OS_NVIC_INT_CTRL
LDR     R1, =OS_NVIC_PENDSVSET
STR     R1, [R0]
BX      LR

• OS_NVIC_INT_CTRL 定义 （ 位于文件 los_hwi.h 中 ）

/**
* @ingroup los_hwi
* Interrupt control and status register.
*/
#define OS_NVIC_INT_CTRL            0xE000ED04

• OS_NVIC_INT_CTRL 定义 （ 位于文件 los_dispatch_keil.S 中 ）

OS_NVIC_PENDSVSET           EQU     0x10000000

osPendSV函数源码分析

• PendSV 中断的回调函数就是

  void osPendSV(void);

• osPendSV 源码 （ 位于文件 los_dispatch_keil.S 中 ） 读取 PRIMASK 的值到 R12 中，即是保存中断状态
• 屏蔽全局中断
• 判断是否调用 TaskSwitch 函数 如果宏 LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MONITOR 为 NO，则运行 TaskSwitch 函数
• 如果宏 LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MONITOR 为 YES，则在下面运行 osTaskSwitchCheck 函数 压栈保护寄存器 R12和LR
• 运行 R2 函数，也就是 osTaskSwitchCheck 函数 源码解析路径：

  LOS_KernelInit() --> osTaskMonInit() --> g_pfnTskSwitchHook = osTaskSwitchCheck;

• 读者可以自己追踪一下

osPendSV
MRS     R12, PRIMASK
CPSID   I

LDR     R2, =g_pfnTskSwitchHook    ; C: R2 = &g_pfnTskSwitchHook;
LDR     R2, [R2]    ; C: R2 = *R2; ==》 R2 = g_pfnTskSwitchHook;
CBZ     R2, TaskSwitch    ; C: if(g_pfnTskSwitchHook == 0) TaskSwitch();
PUSH    {R12, LR}    ; 将 R12 和 LR 寄存器压栈
BLX     R2    ; 跳到 R2
POP     {R12, LR}    ; 出栈到寄存器 R12 和 LR

• PRIMASK 说明 这是个只有单一比特的寄存器
• 被置 1 后，就关掉所有可屏蔽的异常，只剩下 NMI 和 硬fault 可以响应
• 缺省值是0，表示没有关中断。

PUSH
3687
{R12, LR}

POP     {R12, LR}

PUSH    {R12, LR}

*g_stLosTask.pstRunTask= *g_stLosTask.pstNewTask;

*g_stLosTask.pstRunTask

*g_stLosTask.pstNewTask

osSchedule

LOS_Schedule

TaskSwitch
MRS     R0, PSP    ;// R0 = PSP;

STMFD   R0!, {R4-R12}    ;// 手动压栈，先减再压，小端，且栈往下生长

LDR     R5, =g_stLosTask    ;//  R5 = g_stLosTask; ==> R5 = g_stLosTask.pstRunTask;
LDR     R6, [R5]     ;// R6 = *(g_stLosTask.pstRunTask); ==> R6 = g_stLosTask.pstRunTask.pStackPointer;
STR     R0, [R6]    ;// *(g_stLosTask.pstRunTask.pStackPointer) = R0;

LDRH    R7, [R6 , #4]    ;// R7 = *(&(g_stLosTask.pstRunTask.usTaskStatus)); ==> R7 = g_stLosTask.pstRunTask.usTaskStatus;
MOV     R8,#OS_TASK_STATUS_RUNNING    ;// R8 = OS_TASK_STATUS_RUNNING;
BIC     R7, R7, R8    ;// R7 &= ~R8;
STRH    R7, [R6 , #4]    ;// g_stLosTask.pstRunTask.usTaskStatus = R7;

LDR     R0, =g_stLosTask    ;// R0 = g_stLosTask; ==> R0 = g_stLosTask.pstRunTask;
LDR     R0, [R0, #4]    ;// R0 = *(g_stLosTask.pstNewTask); ==> R0 = g_stLosTask.pstNewTask.pStackPointer;
STR     R0, [R5]    ;// g_stLosTask.pstRunTask.pStackPointer = g_stLosTask.pstNewTask.pStackPointer; ==> *g_stLosTask.pstRunTask= *g_stLosTask.pstNewTask;

LDRH    R7, [R0 , #4]    ;// R7 = *(&(g_stLosTask.pstNewTask.usTaskStatus)); ==> R7 = g_stLosTask.pstNewTask.usTaskStatus;
MOV     R8,  #OS_TASK_STATUS_RUNNING    ;// R8 = OS_TASK_STATUS_RUNNING;
ORR     R7, R7, R8    ;// R7 |= R8;
STRH    R7,  [R0 , #4]    ;// g_stLosTask.pstNewTask.usTaskStatus = R7;

LDR     R1,   [R0]    ;// R1 = *(g_stLosTask.pstNewTask.pStackPointer);
LDMFD   R1!, {R4-R12}    ;// 手动出栈，先出栈后增，小端，且栈往上生长
MSR     PSP,  R1    ;// PSP = R1; // 更新 PSP 值

MSR     PRIMASK, R12    ;// 恢复原有的中断状态
BX      LR    ;// 返回到上层函数中，如 `osSchedule` 或 `LOS_Schedule` 函数中

ALIGN
END

调度上层源码分析

osSchedule函数源码分析

• osSchedule 函数多用于创建任务函数和删除任务函数。

/*****************************************************************************
Function    : osSchedule
Description : task scheduling
Input       : None
Output      : None
Return      : None
*****************************************************************************/
LITE_OS_SEC_TEXT VOID osSchedule(VOID)
{
osTaskSchedule();
}

LOS_Schedule函数源码分析

• LOS_Schedule 函数为系统常用的调度函数。
• 简单流程 锁中断
• 从就绪列表中获取最合适的任务，赋值给 g_stLosTask.pstNewTask ，为下一个运行的任务
• 判断当前运行的任务和就绪列表中最适合的任务是否为同一个任务 是 判断是否锁任务调度 是
• 否 解锁中断
• 进行调度操作：

  osTaskSchedule();

• return

  ;

/*****************************************************************************
Function    : LOS_Schedule
Description : Function to determine whether task scheduling is required
Input       : None
Output      : None
Return      : None
*****************************************************************************/
LITE_OS_SEC_TEXT VOID LOS_Schedule(VOID)
{
UINTPTR uvIntSave;

uvIntSave = LOS_IntLock(); // 锁中断

/* Find the highest task */
g_stLosTask.pstNewTask = LOS_DL_LIST_ENTRY(osPriqueueTop(), LOS_TASK_CB, stPendList); // 从就绪列表中获取最合适的任务，赋值给 g_stLosTask.pstNewTask ，为下一个运行的任务

/* In case that running is not highest then reschedule */
if (g_stLosTask.pstRunTask != g_stLosTask.pstNewTask) // 不是同一个任务就进行调度准备
{
if ((!g_usLosTaskLock)) // 判断是否锁任务了
{
(VOID)LOS_IntRestore(uvIntSave); // 解锁中断

osTaskSchedule(); // 调度操作

return; // 返回
}
}

(VOID)LOS_IntRestore(uvIntSave); // 解锁中断
}

辅助参考代码

任务控制块

LOS_TASK_CB

源码参考

• 上述代码分析理解时需要了解这个结构体布局。

/**
* @ingroup los_task
* Define the task control block structure.
*/
typedef struct tagTaskCB
{
VOID                        *pStackPointer;             /**< Task stack pointer          */
UINT16                      usTaskStatus;
UINT16                      usPriority;
UINT32                      uwStackSize;                /**< Task stack size             */
UINT32                      uwTopOfStack;               /**< Task stack top              */
UINT32                      uwTaskID;                   /**< Task ID                     */
TSK_ENTRY_FUNC              pfnTaskEntry;               /**< Task entrance function      */
VOID                        *pTaskSem;                  /**< Task-held semaphore         */
VOID                        *pTaskMux;                  /**< Task-held mutex             */
UINT32                      uwArg;                      /**< Parameter                   */
CHAR                        *pcTaskName;                /**< Task name                   */
LOS_DL_LIST                 stPendList;
LOS_DL_LIST                 stTimerList;
UINT32                      uwIdxRollNum;
EVENT_CB_S                  uwEvent;
UINT32                      uwEventMask;                /**< Event mask                  */
UINT32                      uwEventMode;                /**< Event mode                  */
VOID                        *puwMsg;                    /**< Memory allocated to queues  */
} LOS_TASK_CB;

LiteOS中断向量表(二次命名版)

• 中断向量表源码 （位于文件 los_hwi.c 中）

HWI_PROC_FUNC m_pstHwiForm[OS_VECTOR_CNT] =
{
(HWI_PROC_FUNC)0,                    // [0] Top of Stack
(HWI_PROC_FUNC)Reset_Handler,        // [1] reset
(HWI_PROC_FUNC)osHwiDefaultHandler,  // [2] NMI Handler
(HWI_PROC_FUNC)osHwiDefaultHandler,  // [3] Hard Fault Handler
(HWI_PROC_FUNC)osHwiDefaultHandler,  // [4] MPU Fault Handler
(HWI_PROC_FUNC)osHwiDefaultHandler,  // [5] Bus Fault Handler
(HWI_PROC_FUNC)osHwiDefaultHandler,  // [6] Usage Fault Handler
(HWI_PROC_FUNC)0,                    // [7] Reserved
(HWI_PROC_FUNC)0,                    // [8] Reserved
(HWI_PROC_FUNC)0,                    // [9] Reserved
(HWI_PROC_FUNC)0,                    // [10] Reserved
(HWI_PROC_FUNC)osHwiDefaultHandler,  // [11] SVCall Handler
(HWI_PROC_FUNC)osHwiDefaultHandler,  // [12] Debug Monitor Handler
(HWI_PROC_FUNC)0,                    // [13] Reserved
(HWI_PROC_FUNC)osPendSV,             // [14] PendSV Handler
(HWI_PROC_FUNC)osHwiDefaultHandler,  // [15] SysTick Handler
};

参考

链接

• LiteOS源码链接
• 常见问题
• 华为开发者社区
• 华为LiteOS官方教程
• 我的源码 包含 裸机源码
• LiteOS 工程模板
• 其它关于 LiteOS 的 demo 及 note