Cortex-M3 任务切换函数实例

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-- 时间：2018-12-09
-- 创建人：Ruo_Xiao
-- 邮箱：xclsoftware@163.com
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一、声明

本人在“网易云课堂”报名了李述铜老师的《自己动手从0到1写嵌入式操作系统》课程，《内核编程实践》这堂课中讲解了任务切换的基本方法。对于核心函数“PendSV_Handler”的自己的理解我将记录在下面，由于该课程是付费课程，该工程的源码我觉得不能随便贴上，故只在这里粘贴必要的“PendSV_Handler”的源码，以供自己记录和该课程的学员参考，本人不会将该博客用于商业用途。如若我有侵权行为请告知，我会及时删除该篇文章。

二、源码

三、功能

1、该函数的功能是初步理解任务切换的本质，即：保存当前任务所使用的寄存器（R4~R11）的值到内存，中断或者异常服务例程执行完之后，再恢复中断或者异常之前任务的寄存器的值，从而继续执行该任务。

2、第8行~第13行代码是当前任务所使用的寄存器保存到内存。

3、第16行~第18行代码，功能是更新栈指针，即：R1。这里的R1相当于SP。

四、解释

1、开始执行该函数时，各个变量的地址及内容如下：

blockPtr 地址：0x2000 0000 ，内容： 0x2000 0008

blockPtr->stackPtr 地址：0x2000 0008 ，内容：0x2000 1018

2、第8行：LDR R0, =blockPtr

这里blockPtr相当于符号，该代码的含义是将blockPtr的地址传给R0，即：R0 = &blockPtr = 0x2000 0000 。

3、第9行：LDR R0, [R0]

该代码的含义是R0 = *R0，也就是R0 = R0中的内容，即：R0 = blockPtr = &(bolckPtr->stackPtr) = 0x2000 0008。

4、第10行：LDR R0, [R0]

该代码的含义同上，即：R0 = bolckPtr->stackPtr = &stackBuffer[1024]= 0x20001018。

执行完该句，R0就指向了stackBuffer[1024]。

5、第13行：STMDB R0!, {R4-R11}

该代码的含义是将R11~R4的值逐个存储在stackBuffer[1023]~stackBuffer[1016]中，即：入栈。

过程如下：

R0 = R0 - 4 ，将R11压入*R0中。

R0 = R0 - 4 ，将R10压入*R0中。

……

R0 = R0 - 4, ，将R4压入*R0中。

结果如下：

执行到这里，就完成了将R4~R11入栈的使命。

6、第16行~17行，含义同第8行~第9行。

7、第18行： STR R0, [R1]

该代码的含义是将R0的值压入*R1中，即：bolckPtr->stackPtr = R0 = 0x20000FF8。

这里0x20000FF8是第13行执行完成之后，R0的值由0x2000 1018 - 0x0000 0020 (4*8的十六进制) = 0x20000FF8。

8、第21~22行，相当于执行是其他任务，任务内容是R4 = R4 + 1，,R5 = R5 + 1。

9、第25行：LDMIA R0!, {R4-R11}

将R0所执行的内存中的数据依次压入R4~R11中。

过程如下：

将*R0中的内容压入R4中，R0 = R0 + 4；

将*R0中的内容压入R5中，R0 = R0 + 4；

……

将*R0中的内容压入R11中，R0 = R0 + 4；

执行完之后，R0中的内容恢复到0x2000 1018，即：指向了stackBuffer[1024]。过程同STMDB相反

10、第28行：BX LR

异常返回。

整个函数执行完成之后，实现了保存寄存器入栈，执行其他任务，弹栈恢复寄存器的值，从而完成任务切换功能。

（SAW：Game Over！）