基于uC/OS-II和MSP430單片機的RTOS的技術分析
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其次，作為模擬中斷堆棧指針的寄存器R4，必須在中斷之外的任何情況下不被使用。因為，此時的R4必須時刻保持在中斷堆棧的頂部，如果改變它的值，就會改變中斷堆棧的結構。一般這個要求是由所使用的編譯器來保證的，在我們所使用的IAR編譯器中，有一個選項可以避免使用R4和/或R5。本文引用地址：http://www.j9360.com/article/172109.htm
具體設計時，我們在uC/OS-II每個任務的TCB(任務控制塊)結構中加入以下幾項：
TSP--任務堆棧指針。發生中斷后，指向該任務的任務堆棧的頂部。
ISP--中斷堆棧指針。如果在中斷中發生任務切換，指向該任務在中斷堆棧所保存狀態的頂部。
FromInt標志--是否來自中斷標志。用來判斷該任務的狀態是保存在中斷堆棧中(為1)，還是保存在任務堆棧中(為0)。
下面假設一個普通任務1在執行過程發生中斷，對它在中斷執行過程中可能出現的幾種情況進行分析。
(1)在普通任務1運行時引發中斷，在中斷中沒有激活更高優先級的任務，而是正常結束中斷，繼續執行任務1，如圖2所示。
開始中斷：將在中斷發生時保存在當前任務堆棧的SR和PC移到中斷堆棧中保存，同時 SP回到中斷前的位置并將它保存到該任務TCB中的TSP中(這是為了在中斷結束后，保持任務堆棧的連續性)，然后將SP指到目前中斷堆棧的頂部，按照自定義堆棧結構的順序依次將所有寄存器都保存到中斷堆棧中。保存的過程中R4必須與SP保持同步變化，同時將FromInt標志置l。
退出中斷：由于沒有激活更高優先級的任務，所以在中斷任務完成后，將按正常的順序退出中斷，即將保存在中斷堆棧中的寄存器推出堆棧，將FromInt標志置0，SP重新指向該任務的任務堆棧中，最后，將PC指針指向中斷前的返回地址，繼續程序運行。
(2)在普通任務1運行時引發中斷，在中斷中激活更高優先級的任務2。中斷結束時由任務調度器調度去執行更高優先級的任務2，沒有返回普通任務1。
當執行任務2時，任務調度器會將任務2保存在自己任務堆棧中的狀態恢復并執行任務2。執行完后，如果沒有激活更高優先級的任務，那么按照優先級高低的原則，調度器將調度執行任務1。通過判斷任務1的TCB中的FromInt標志，可以知道任務1的狀態是保存在任務堆棧中還是中斷堆棧中，從而可以將其狀態恢復，繼續運行。
(3)在普通任務1運行時引發中斷，在中斷中激活更高優先級的任務2，執行任務2時又發生中斷。
由于uC/OS-II是嚴格按照優先級搶占式原則進行任務調度的，所以將任務狀態保存在中斷堆棧頂部的任務的優先級一定比狀態保存在它下面的任務的優先級高。在執行時，是由中斷堆棧的頂部向底部順序執行。在這種假設中，一定先執行任務2，然后執行任務1，如圖3所示。
(4)在普通任務1運行時引發中斷，在中斷中激活更高優先級的任務2。在執行任務2時又發生中斷，在中斷過程中任務2由于等待信號量而被掛起。
這種情況在系統最初設計時已經被禁止，在中斷中不允許使用信號量將中斷掛起。
(5) 在普通任務1運行時引發中斷，在中斷中激活更高優先級的任務2。在執行任務2時又發生中斷，中斷中激活更高優先級的任務3。中斷結束時由任務調度器調度去執行更高優先級的任務3。
這種情況與討論的情況2是一樣的。
(6)高優先級任務2被更高優先級的任務3中止，在任務3運行完后，任務調度器將直接調度執行任務1(按照優先級調度)。
由于各個任務的ISP和TSP在任務切換前都已經保存在該任務的TCB中，任務1的堆棧指針和R4可以回到該任務在其任務堆棧和中斷堆棧的正確的位置。
任務2被中止包括兩種情況。一是任務2被別的任務刪除，此時任務2在中斷堆棧中占用的空間會自動釋放。二是任務2被別的任務掛起，此時應在將程序掛起的函數TaskSuspend()中添加一段代碼，將其保存在中斷堆棧中的狀態移到自己的任務堆棧中，同時將其TCB中的FromInt標志設為0。這樣，在任務2解除掛起后，會去任務堆棧中恢復其狀態。
(7)中斷中發生中斷嵌套。
發生中斷嵌套時，要按照中斷嵌套的機制進行處理。首先，在中斷嵌套中，不允許進行任務調度，這樣，即使在中斷嵌套中激發了更高優先級的任務，也必須等到最后中斷退出前才進行調度執行。這一點是由uC/OS-II系統設計保證的。其次，保存寄存器和函數調用所占用的RAM字節全部在中斷嵌套中。在退出中斷嵌套時，不必將TCB中的FromInt標志復位。
5 程序設計流程
(1)中斷程序結構和設計流程，如圖4所示。
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