uC/OS-II中的中断(转)
中断是指在程序运行过程中,应内部或外部异步事件的请求中止当前任务,而去处理异步事件所要求的任务的过程。
中断服务函数(ISR)是应中断请求而运行的程序。
中断向量就是中断服务函数(ISR)的入口地址,即存储中断服务函数的内存地址的首单元。
在ucos-II中,如果任务在运行中,系统接收到中断请求,并且这时中断响应是打开的,那么系统就会中止正在运行的程序,再按照中断向量的指向转而去执行中断服务程序。中断程序运行完后,系统会引发一次系统调度(OSIntExt()),转而去执行当前优先级别最高的就绪任(不一定是接着运行被中断的任务)。
但是,螳螂捕蝉,黄雀在后。中断服务函数本身也能被其他更高优先级的中断源发出的中断请求中断,这叫做中断嵌套。ucos-II中定义了一个用于记录中断嵌套层数的全局变量OSIntNesting。每当响应一个中断请求的时候,OSIntNesting+1。
细心的读者可能会发现,上文中提到,在中断服务程序结束后,会引发一次系统调度,而负责这次调度的函数并不是我们在ucos-II的任务一章中提到的OSSched()。下面就来解释一下为什么会出现这种情况。因为ucos-II中定义了两个任务调度器,一个是任务级的调度器(OSSched()),另一个就是中断级的调度器(OSIntExt())。我们再来回忆一下任务级的调度器(OSSched())的工作过程。首先,其要确定任务调度器没有被上锁(OSLockNesting == 0)并且任务的没有进入服务函数(OSIntNesting == 0),当满足的情况下,才找出优先级最高的就绪任务,如果它不是当前任务的话,那么将其任务控制块指针给指向当前最高优先级就绪任务的指针(OSTCBHighRdy),接着调用任务级任务切换函数(OS_TASK_SW())进行任务切换。那么退出中断服务程序(OSIntExit())的时候,我们调用中断级的任务切换函数(OSIntCtxSw())来进行任务的切换。退出中断函数和任务级的任务调度器的功能差不多相同,不同点只是退出中断函数使OSIntNesting先减1,然后再判断任务调度器没有被上锁(OSLockNesting == 0)并且任务的没有进入服务函数(OSIntNesting == 0),其次是调用的任务切换函数不同,一个是任务级的切换函数 OS_TASK_SW(),而另一个是中断级的任务切换函数OSIntCtxSw()。
OSIntExt的作用?OS_TASK_SW()和OSIntCtxSw()的区别?难道仅仅是因为OSIntCtxSw()调用了RETI(中断返回指令,是PC指向待运行的函数)?其恢复断点数据的过程是否相同?
在编写中断服务程序时,要用到两个重要的函数OSIntEnter()和OSIntExit()。OSIntEnter()经常在中断服务程序保护被中断任务的中断数据之后,运行用户服务代码之前调用。其作用很简单,就是给全局变量OSIntNesting+1。而OSIntExit()的功能在上面已经说过了,就是进行任务的切换。
有的时候我们在执行某些代码的时候,不希望被中断函数打断。那么我们是否可以让中断在只有被允许的情况下才能被响应呢?很幸运,ucos-II给我们提供了两个这样的宏,宏OS_ENTER_CRITICAL()用来关闭中断。宏OS_EXIT_CRITICAL()用开打开中断。而在OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()中间的部分,我们称其为临界段。这样,当我们执行一些不希望被打断的代码时候,我们可以先关闭中断,当代码执行完毕后,再打开中断。
ucos-II中的中断大体上就是如上的过程,当然,随着以后的深入。也会有更加详细的描述。
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