uC/OS-II @ STC32G 移植

tzz***

uC/OS-II @ STC32位8051 移植: 使用硬件中断模拟PendSv机制切换任务的原始版本:
* 特点: 切换任务最快, 响应速度最快
* 特色: 移植代码最精简
* 缺点: RAM使用量大
* 选择: RAM足够时, 很好的选择
uCOSII_STC251(PendSv_V1.00).rar (1.14 MB, 下载次数: 10)

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uC/OS-II @ STC32位8051 移植: 使用硬件中断模拟PendSv机制切换任务的综合性能版本:
* 特点: 综合性能最好.  通过软件实现中断专用栈MSP与任务栈PSP分离. RAM使用量明显降低.
* 特色: 不受OS管理的中断选项
* 缺点: 配制选项偏多
* 选择: 本人喜欢用这个版本
uCOSII_STC251(PendSv_V1.08).rar (1.27 MB, 下载次数: 19)

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uC/OS-II @ STC32位8051 移植: 综合性能版本(不使用PendSv机制)
* 特点: 极简配制, 且高效. 通过软件实现中断专用栈MSP与任务栈PSP分离. RAM使用量明显降低.
* 特色: 切换任务不依赖额外的中断源
* 缺点: 尚不能证明中断内OSIntNesting++是否来得及
* 选择: 历史51核移植基本上都是走这条线路,目前没发现因为OSIntNesting++的原因出现问题
uCOSII_STC251(No_PendSv_V1.00).rar (1.26 MB, 下载次数: 7)

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tzz***

RETI "特殊指令"引起BUG的描述:
"特殊指令"的概念参考STC32G用户手册
在UCOS应用中, 调用OSTimeDly() 或  OSSemPend() 等其它等待事件类应用时, 会调用OS_Sched()来切换任务,如下图:


在临界区内,除 OS_TASK_SW();外可能还会发生其它的中断请求。
退出临界区后，会优先响应除PendSv外的其它中断, 这些中断使用RETI返回时, 会强迫代码继续往下执行一条指令。多个中断并发则可能继续执行多条指令，然后再切换任务。
被多执行的这些代码，本来是要等到时间到或者事件到才能够执行的。现在提前执行，所以据此做出的相关动作违背了等待的意愿，从而产生错误


解决这个BUG的方法是在退出临界区后, 等待任务切换,如下代码

#define  PendSv_flag() T4IF  //返回软中断标志的表达式或函数

    while(PendSv_flag());   //等待任务切换,此处是唯一改原代码的地方,2023/10/19

中断里的OSIntExit() 不会发生这种BUG, 原因是 中断本来就是随机发生的, 能被中断打断的代码, 可以被打断, 也可以继续执行, 所以多往后执行几条指令没有关系, 不必处理.

Cos***

tzz1983 发表于 2023-10-20 11:46
RETI "特殊指令"BUG描述:
"特殊指令"的概念参考STC32G用户手册
在UCOS应用中, 调用OSTimeDly() 或  OSSemPe ...

gaod***

fan***

用一个中断模拟PendSV 进行任务切换，这个方法好，可以不用跟踪中断嵌套了。51单片机中断时不会自动关中断，用变量来跟踪中断嵌套，实际上是有问题的。缺点就是会多一次中断响应和寄存器入栈、出栈操作。

fan***

fanxsp 发表于 2023-10-26 17:07
用一个中断模拟PendSV 进行任务切换，这个方法好，可以不用跟踪中断嵌套了。51单片机中断时不会自动关中断 ...

应该是会多出一些机器周期，如果在中断中使一个高优级任务就绪，原来的方法是在中断退出时，就切换到高优级任务。中断模拟的方法是要退出当前中断，然后再响应中断，在中断里切换到高优先级任务。就是多了一次寄存器出栈、寄存器入栈及中断响应的时间。ARM 的PendSV指令就没有这个问题，PendSV指令是延时响应，是直接跟在最后退出的中断服务程序后面的，不用退出中断后再响应。ARM Cortex M0  M3 有末尾连锁，51没有。

fan***

fanxsp 发表于 2023-10-28 08:37
应该是会多出一些机器周期，如果在中断中使一个高优级任务就绪，原来的方法是在中断退出时，就切换到高优 ...

用中断模拟的方法，我理解是可以不用跟踪中断嵌套了，也不用在每个中断退出时，调用OSIntExit()了，只要在系统服务函数中，根据需要触发中断就可以了。我理解ARM的PendSV指令，应该也是起这个作用。

tzz***

fanxsp 发表于 2023-10-28 09:03
用中断模拟的方法，我理解是可以不用跟踪中断嵌套了，也不用在每个中断退出时，调用OSIntExit()了，只要 ...

还是需要调用OSIntExit()了， 这里只是弱化了OSIntNesting的作用， 但是OSIntExit() 除了OSIntNesting还有一些别的操作，你去看一下原代码就清楚了。
除非你想得特别周到，自己做了OSIntExit()的大部分活，但是如果这样就没什么意义了，还不如简单的调用一下。并且，一般不是特别的原因，我们不要轻易去违背原OS的使用规则，有时候我们一下子可能想不到那么全面，不违背可以避免一些坑，这对产品来说很重要。

另外一个我想说的是， 如果在一个高优先级中断里没有使用任何OS应用，并且比它更高优先级的所有中断代码里也没有使用任何OS应用， 此时应该是可以不用OSIntNesting++和OSIntExit（）的。
这个应该是和FREERTOS不受OS管理的中断差不多的道理，现在我还不敢最终确认，等我好好缕缕，如果没有问题，以后再发表出来。

fan***

tzz1983 发表于 2023-10-28 09:21
还是需要调用OSIntExit()了， 这里只是弱化了OSIntNesting的作用， 但是OSIntExit() 除了OSIntNesting还有 ...

嗯，移植的话，还是不要改动的好，我只是从原理上觉得可以取消。我也有做一个小的51的系统，自已用。就是觉得，51单片机 用变量跟踪中断嵌套不可靠。用中断模拟的办法，就可以完全解决这个问题了。这是我进这个论坛的一个大收获。

tzz***

fanxsp 发表于 2023-10-28 09:45
嗯，移植的话，还是不要改动的好，我只是从原理上觉得可以取消。我也有做一个小的51的系统，自已用。就是 ...

51内核我用的型号也比较多，但是51内核植入OS就是比较烦，因为256字节IDATA的限制，我曾经也想自己做一个合适51内核的东西，但一直想不出较好的方案，不知道你是怎么实现的，发个纯系统出来看看哈。并且你发出来对你自己也是很有好处的，你想不到的东西别人可能很轻易就能想到，这就是集大众力量的好处。