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万和娱乐棋牌-μC/OS―III为缩短中断关闭时间作

时间:2019-01-14  浏览次数:92  编辑:admin

  ,源于世界上风行的及时内核C/OSII。较C/OSII,C/OSIII作了良多改良。此中,很主要的一点就是为了胀短中缀封睁时间作出的改良。本文将深切阐发为什么这些改良可以大概使得C/OSIII的及机会能获得提拔。

  所谓中缀,其真就是一种硬件机造,用于通知CPU有一个异步事务产生了。因为C/OSIII是面向以ARMCortex为代表的高端32位CPU的,因而,本文将以ARMCortexM3为例来引见正常CPU对中缀的处置。

  如图1所示,中缀节造器NVIC战ARM CortexM3CPU慎密竞争完成中缀的处置。中缀节造器NVIC担任领受所有的中缀请求。NVIC会把以后优先级最高的中缀请求的办事地点传迎给CPU。CortexM3 CPU正在确认中缀后,会主动将R0~R2、R12~R15入栈保留,并跳转施行中缀办事法式。中缀办事法式施行完后,R0~R2、R12~R15会主动出栈。

  通过对中缀的处置,CPU可以大概正在外部事务产生的时候立即进行处置,主而餍足体系的及时性要求。正在一些特殊环境下,CPU必要通过特殊的指令来关中缀。然而,必要惹起出格留意的是,关中缀会添加中缀延迟时间,可能导致后续的中缀请求遗失。嵌入式体系中缀源浩繁,对及时性要求高,中缀封睁的时间越短越好,中缀处置法式运转时间越短越好。中缀封睁时间的幼短是及时内核最主要的一个目标。

  正在C/OSIII中,若是一个中缀对应的事务不必要使命晓得,不必要给使命发迎信号或者动静,保举用户把这个中缀写成无需内核参与的中缀;若是这个中缀必要给使命发迎信号或者动静,用户能够取寒舍接公布或者延迟公布这两种公布模式中的一种。

  正在良多环境下,中缀必要作的处置很是简略,好比一些I/O中缀,并不必要内核晓得。这种环境下典范的无需内核参与的中缀办事法式示意代码如下。

  正在无需内核参与的中缀办事法式中(1)处不要开中缀,由于开中缀后,其他中缀可能嵌套,也可能挪用C/OSIII的内核函数,导致安排回到高优先级使命继续施行。而内核并不晓得有这个中缀,所以这个中缀的完成时间将会变得出格幼。

  笔者筑议,I/O中缀处置法式最好利用这种体例。别的,正在ARM CortexM3中,由于R0~R2是主动入栈战出栈的,简略的I/O处置中缀尽量只利用R0~R2,如许能够免却中缀办事法式中保留战规复寄放器的步调,胀短了中缀办事法式的运转时间。

  正在阐发C/OSIII的这两种公布模式之前,先看看C/OSIII中典范的必要内核参与的中缀办事法式的布局。必要内核参与的中缀办事法式示意性代码如下!

  图2为间接公布模式的示企图,当一个外设发生中缀,并向CPU发出中缀请求,然后CPU施行中缀办事法式。这个必要内核参与的中缀办事法式正在示意性代码标记(1)这个步调中,将会挪用OSSemPost()、OSTaskSemPost()、OSFlagPost()、OSQPost()战OSTaskQPost()这5个公布函数此中的一个给使命策动静或信号,而且这些post操作会被当即施行,使得正正在期待这个中缀产生的使命进入停当形态。

万和娱乐棋牌-μC/OS―III为缩短中断关闭时间作出的改进

  正在必要内核参与的中缀办事法式示意性代码标记(2)中,挪用OSIntExit(),OSIntExit()中会挪用OSIntCtxSw()进行使命安排。然后体系将施行更高优先级的使命或者之前被中缀的使命。

  正在间接公布模式下,中缀办事法式会间接施行post操作。而这些post操作会拜候C/OSIII中的良多临界段代码,因而C/OSIII必需通过关中缀来庇护体系中会被上述post操作所拜候到的临界段代码,如许无疑会添加中缀封睁的时间。中缀封睁时间的添加会导致及时内核的及机会能低落。

  中缀行列队伍处置使命是C/OSIII中一个新的内部使命,它拥有最高的优先级(优先级0)。这个使命特地用来处置中缀行列队伍。

  图3为延迟公布模式的示企图,一个外设发生中缀,并向CPU发出中缀请求,然后CPU施行中缀办事法式。

  与间接公布模式分歧的是,这个中缀办事法式挪用公布函数给使命公布动静或信号时,体系不会当即施行这些post操作,而是将这些post函数的挪用以及响应的参数写入中缀行列队伍中,而且使中缀行列队伍处置使命进入停当态。

  举例申明,C/OSIII中,中缀办事法式给使命发迎信号量时,挪用OSSemPost()函数。正在OSSemPost()函数中,体系先果断是什么公布模式。若是是延迟公布模式,则挪用OS_IntQPost(),OS_IntQPost()用来将OSSemPost()函数的挪用战响应的参数写入中缀行列队伍并使得中缀处置使命进入停当态;若是是间接公布模式,则挪用OS_SemPost(),这个函数用来施行信号量的post操作。OSSemPost()函数的部门源码如下!

  然后,中缀办事法式施行OSIntExit(),OSIntExit()中挪用OSIntCtxSw()施行使命安排。因为中缀行列队伍处置使命优先级最高,C/OSIII将施行中缀行列队伍处置使命。该使命主中缀行列队伍中提与出公布函数挪用消息,此时仍必要封睁中缀,以预防中缀办事法式同时对中缀行列队伍进行拜候。中缀行列队伍处置使命提与出公布函数挪用的消息后主头开中缀,而且锁定使命安排器,然落伍行公布函数挪用,相当于公布函数挪用始终正在使命级代码中进行。

  这个中缀行列队伍处置使命将中缀行列队伍逐个处置完后,将本身挂起,并主头启动使命安排来运转以后处于最高优先级的停当使命。

  因为延迟公布模式下,C/OSIII的中缀办事法式不会间接进行post操作。所以C/OSIII中那些可以大概被post操作所拜候的临界段代码不必要进行封睁中缀的操作,只要要禁止使命安排就行。这将使得体系关中缀时间大大胀短。

  延迟公布模式下,用最高优先级的中缀行列队伍处置使命来处置必要作使命安排的中缀,正在庇护了临界段代码的同时,又连结了中缀的倏地相应战处置。中缀办事法式不必要进行post操作,主而胀短了中缀办事法式的时间。

  间接公布模式战延迟公布模式最次要的区别正在于中缀封睁时间。延迟公布模式很洪流平上胀短了中缀封睁时间战中缀法式的运转时间,可是却添加了使命的延时。

  使用中若是存正在要求相应很是敏捷的中缀源,用户该被取舍延迟公布模式,由于用间接公布模式很有可能无奈处置。

  别的,因为C/OSIII中,不异优先级下的多使命、事务标记组、期待多个内查对象、挪用广播体例公布这4个特征城市导致临界段代码变幼。若是使用顶用到了这些特征,该当利用延迟公布模式。

  若是使用中不存正在要求相应很是敏捷的中缀源,也没有用到以上几种特征,用户能够利用间接公布模式,即C/OSII模式,不然仍是筑议用户尽量利用延迟公布模式。

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  取舍C/OSIII的公布模式很是简略,只要要正在OS_cfg.h中设置OS_CFG_ISR_POST_DEFERRED_EN的值即可,对使用法式战中缀办事法式,代码不必要作任何改动:置0,为间接公布模式;置1,为延迟公布模式。

  笔者正在PK10N512VLL100上移植了C/OSIII,这是Freescale公司的一款基于ARM CortexM4核的微节造器。通过一些简略的小尝试来阐发间接公布模式以及延迟公布模式下,中缀封睁时间的比拟。尝试中通过启动体系的统计使命stat_task,然后读与体系的全局变量OS Int DisTimeMax来获与体系的最大中缀封睁时间。

  整个尝试用节造LED的闪灼使命来真隐4种分歧的尝试前提。第1种,只要一个初始化使命,用来初始化硬件战节造LED的闪灼;第2种,有一个初始化使命(初始化硬件)战两个优先级一样的用户使命(别离节造两个分歧的LED周期闪灼);第3种,有一个初始化使命(初始化硬件)战4个优先级一样的用户使命(别离节造4个分歧的LED周期闪灼),而且没用到广播动静的功效,第4种,有一个初始化使命(初始化硬件)战4个优先级一样的用户使命(别离节造4个分歧的LED周期闪灼),而且尝试顶用到了广播动静的功效(初始化使命向4个优先级一样的用户使命广播动静)。

  表1是尝试成果,表中的最大中缀封睁时间的单元为体系的时钟周期数,尝试中体系的时钟为100 MHz。

  主以上尝试成果能够看出,4种尝试前提下,延迟公布模式的最大中缀封睁时间根基连结恒定。而间接公布模式下,体系的使命越多,功效越庞大,最大中缀封睁时间也越来越幼。而且,正在不异前提下,间接公布模式的最大中缀封睁时间比延迟公布模式大良多。

  相对付C/OSII,C/OSIII正在胀短中缀封睁时间方面作出了凸起的改良。万和城平台手机客户端起首,用户能够按照中缀的类型利用无需内核参与的中缀办事法式战必要内核参与的中缀办事法式,尽最大可能削减中缀法式的运转时间。别的,新增了由中缀给使命发迎信号或动静的延迟公布模式。该模式无效地胀短了中缀封睁的时间战中缀法式的运转时间,提高了体系的及时性。搜狗搜狗输入法下载

 

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