STM32F103C8T6 Port
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,13 @@
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cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
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project(RTOS_STM32F103C8T6 C ASM)
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file(GLOB SOURCES ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/*.c)
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if (CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES GNU)
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file(GLOB ARM_SOURCES ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/*_gnu.S)
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endif ()
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if (CMAKE_C_COMPILER_ID MATCHES ARMCC)
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file(GLOB ARM_SOURCES ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/*_armcc.S)
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endif ()
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set(RTOS_PORT_SOURCES ${SOURCES} ${ARM_SOURCES} PARENT_SCOPE)
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set(RTOS_PORT_INCLUDE_PATH ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR} PARENT_SCOPE)
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@@ -0,0 +1,172 @@
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#ifndef INCLUDED_CPU_H
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#define INCLUDED_CPU_H
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#ifndef INCLUDED_STM32F1XX_H
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#define INCLUDED_STM32F1XX_H
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#include <stm32f1xx.h>
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#endif /*INCLUDED_STM32F1XX_H*/
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#ifndef INCLUDED_OS_TYPES_H
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#include <os_types.h>
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#endif /*INCLUDED_OS_TYPES_H*/
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#ifndef INCLUDED_OS_COMPILER_H
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#include <os_compiler.h>
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#endif /*INCLUDED_OS_COMPILER_H*/
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/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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/* */
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#define os_port_disable_irq CMSIS_disable_irq
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#define os_port_enable_irq CMSIS_enable_irq
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#define os_port_save_disable_irq cpu_save_disable_irq
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#define os_port_restore_irq cpu_restore_irq
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#define os_port_save_disable_irq_in_isr cpu_save_disable_irq_in_isr
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#define os_port_restore_irq_in_isr cpu_restore_irq_in_isr
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/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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/* */
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#define CPU_SYSCALL_ID 0x00
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#define CPU_SYSCALL_OP_SAVE_DISABLE_IRQ 0x00
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#define CPU_SYSCALL_OP_RESTORE_IRQ 0x01
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#define CPU_SYSCALL_OP_SCHED 0x02
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/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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/* */
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#if defined(__CC_ARM) /* armcc (AC5) */
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#define SVC_CALL_ARGS0(num, type, name) \
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__svc(num) type name(void)
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#define SVC_CALL_ARGS1(num, type, name, a0) \
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|
__svc(num) type name(os_uintptr_t a0)
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||||||
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#define SVC_CALL_ARGS2(num, type, name, a0, a1) \
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||||||
|
__svc(num) type name(os_uintptr_t a0, os_uintptr_t a1)
|
||||||
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||||||
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#define SVC_CALL_ARGS3(num, type, name, a0, a1, a2) \
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||||||
|
__svc(num) type name(os_uintptr_t a0, os_uintptr_t a1, os_uintptr_t a2)
|
||||||
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||||||
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#define SVC_CALL_ARGS4(num, type, name, a0, a1, a2, a3) \
|
||||||
|
__svc(num) type name(os_uintptr_t a0, os_uintptr_t a1, os_uintptr_t a2, os_uintptr_t a3)
|
||||||
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||||||
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#elif defined(__GNUC__) /* gcc */
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#define SVC_CALL_ARGS0(num, type, name) \
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|
OS_STATIC_FORCE_INLINE type name(void) { \
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||||||
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register os_uintptr_t r0 __asm__("r0")=0; \
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__asm__ volatile ("svc " #num : : : "memory"); \
|
||||||
|
return (type)r0; \
|
||||||
|
}
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||||||
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#define SVC_CALL_ARGS1(num, type, name, a1) \
|
||||||
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OS_STATIC_FORCE_INLINE type name(os_uintptr_t a1) { \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r0 __asm__("r0") = a1; \
|
||||||
|
__asm__ volatile ("svc " #num :"=r"(r0):"r"(r0) : "memory"); \
|
||||||
|
return (type)r0; \
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#define SVC_CALL_ARGS2(num, type, name, a1, a2) \
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE type name(os_uintptr_t a1, os_uintptr_t a2) { \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r0 __asm__("r0") = a1;\
|
||||||
|
register os_uintptr_t r1 __asm__("r1") = a2;\
|
||||||
|
__asm__ volatile ("svc " #num :"=r"(r0) :"r"(r0), "r"(r1) : "memory"); \
|
||||||
|
return (type)r0; \
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#define SVC_CALL_ARGS3(num, type, name, a1, a2, a3) \
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE type name(os_uintptr_t a1, os_uintptr_t a2, os_uintptr_t a3) { \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r0 __asm__("r0") = a1; \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r1 __asm__("r1") = a2; \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r2 __asm__("r2") = a3; \
|
||||||
|
__asm__ volatile ("svc " #num :"=r"(r0) :"r"(r0), "r"(r1), "r"(r2) : "memory"); \
|
||||||
|
return (type)r0; \
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#define SVC_CALL_ARGS4(num, type, name, a1, a2, a3, a4) \
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE type name(os_uintptr_t a1, os_uintptr_t a2, os_uintptr_t a3, os_uintptr_t a4) { \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r0 __asm__("r0") = a1; \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r1 __asm__("r1") = a2; \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r2 __asm__("r2") = a3; \
|
||||||
|
register os_uintptr_t r3 __asm__("r3") = a4; \
|
||||||
|
__asm__ volatile ("svc " #num :"=r"(r0) :"r"(r0), "r"(r1), "r"(r2), "r"(r3) : "memory"); \
|
||||||
|
return (type)r0; \
|
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|
}
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||||||
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||||||
|
#endif
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|
SVC_CALL_ARGS1(0, os_uint_t, cpu_svc0_args1, a1);
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|
SVC_CALL_ARGS2(0, void, cpu_svc0_args2, a1, a2);
|
||||||
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||||||
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|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE
|
||||||
|
os_uint_t cpu_save_disable_irq_in_svc(void){
|
||||||
|
return cpu_svc0_args1(CPU_SYSCALL_OP_SAVE_DISABLE_IRQ);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE
|
||||||
|
void cpu_restore_irq_in_svc(os_uint_t level){
|
||||||
|
cpu_svc0_args2(CPU_SYSCALL_OP_RESTORE_IRQ, level);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE
|
||||||
|
void cpu_sched_in_svc(void){
|
||||||
|
cpu_svc0_args1(CPU_SYSCALL_OP_SCHED);
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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/* */
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||||||
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|
OS_STATIC_FORCE_INLINE
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||||||
|
int is_cpu_in_privilege(void){
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|
// 1. 检查是否在中断/异常中 (IPSR != 0 表示 Handler 模式)
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if ( __get_IPSR() != 0) {
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return 1;
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|
}
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|
// 2. 如果在 Thread 模式，检查 CONTROL 寄存器
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return ((__get_CONTROL() & 0x01) == 0)?1:0;
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|
}
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||||||
|
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE
|
||||||
|
os_uint_t cpu_save_disable_irq_in_isr(void){
|
||||||
|
os_uint_t level = __get_BASEPRI();
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||||||
|
__set_BASEPRI((OS_CFG_SYSCALL_PRIORITY+1) << 4);
|
||||||
|
return level;
|
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|
}
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|
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE
|
||||||
|
void cpu_restore_irq_in_isr(os_uint_t value){
|
||||||
|
__set_BASEPRI(value);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE
|
||||||
|
os_uint_t cpu_save_disable_irq(void){
|
||||||
|
if(is_cpu_in_privilege()){
|
||||||
|
return cpu_save_disable_irq_in_isr();
|
||||||
|
}else{
|
||||||
|
return cpu_save_disable_irq_in_svc();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
OS_STATIC_FORCE_INLINE
|
||||||
|
void cpu_restore_irq(os_uint_t value){
|
||||||
|
if(is_cpu_in_privilege()){
|
||||||
|
cpu_restore_irq_in_isr(value);
|
||||||
|
}else{
|
||||||
|
cpu_restore_irq_in_svc(value);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
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|
#endif /*INCLUDED_CPU_H*/
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@@ -0,0 +1,147 @@
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#include "os_port.h"
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||||||
|
#include "os_stack.h"
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||||||
|
#include "os_macros.h"
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||||||
|
#include "os_align.h"
|
||||||
|
#include "os_compiler.h"
|
||||||
|
#include "os_systick.h"
|
||||||
|
#include "os_sched.h"
|
||||||
|
|
||||||
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|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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||||||
|
/* */
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||||||
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||||||
|
volatile os_uint_t svc_exc_return;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
|
||||||
|
/* */
|
||||||
|
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||||||
|
typedef struct {
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||||||
|
#if(OS_CFG_CPU_FPU_PRESENT)
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||||||
|
os_uintptr_t s16;
|
||||||
|
os_uintptr_t s17;
|
||||||
|
os_uintptr_t s18;
|
||||||
|
os_uintptr_t s19;
|
||||||
|
os_uintptr_t s20;
|
||||||
|
os_uintptr_t s21;
|
||||||
|
os_uintptr_t s22;
|
||||||
|
os_uintptr_t s23;
|
||||||
|
os_uintptr_t s24;
|
||||||
|
os_uintptr_t s25;
|
||||||
|
os_uintptr_t s26;
|
||||||
|
os_uintptr_t s27;
|
||||||
|
os_uintptr_t s28;
|
||||||
|
os_uintptr_t s29;
|
||||||
|
os_uintptr_t s30;
|
||||||
|
os_uintptr_t s31;
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||||||
|
#endif
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||||||
|
/* ==== 以下为手动压栈部分 ==== */
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||||||
|
os_uintptr_t exc_return; /* r2 - LR */ /* 这是地址最小的位置 */
|
||||||
|
os_uintptr_t control; /* r3 */
|
||||||
|
os_uintptr_t r4;
|
||||||
|
os_uintptr_t r5;
|
||||||
|
os_uintptr_t r6;
|
||||||
|
os_uintptr_t r7;
|
||||||
|
os_uintptr_t r8;
|
||||||
|
os_uintptr_t r9;
|
||||||
|
os_uintptr_t r10;
|
||||||
|
os_uintptr_t r11;
|
||||||
|
/* ==== 以下为自动压栈部分 ==== */
|
||||||
|
os_uintptr_t r0;
|
||||||
|
os_uintptr_t r1;
|
||||||
|
os_uintptr_t r2;
|
||||||
|
os_uintptr_t r3;
|
||||||
|
os_uintptr_t r12;
|
||||||
|
os_uintptr_t lr;
|
||||||
|
os_uintptr_t pc;
|
||||||
|
os_uintptr_t xPSR;
|
||||||
|
}os_stack_frame_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
#define STACK_FRAME_SIZE sizeof(os_stack_frame_t)
|
||||||
|
|
||||||
|
os_stack_t os_port_cpu_stack_init(os_task_entry_t entry, void* param
|
||||||
|
, void* stack_base, os_size_t stack_size, void(*exit_entry)(void)){
|
||||||
|
os_uintptr_t stack_max = (os_uintptr_t)((uint8_t *) stack_base + stack_size);
|
||||||
|
os_uintptr_t real_max = OS_ALIGN_DOWN(stack_max, OS_ALIGN_SIZE); /* 实际栈顶的位置，对齐后的位置 */
|
||||||
|
stack_size -= (stack_max - real_max); /* 实际栈大小 */
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8_t flag = 0x01;
|
||||||
|
os_stack_frame_t* p_frame = (os_stack_frame_t*)(real_max - STACK_FRAME_SIZE);
|
||||||
|
for(os_size_t i=0; i<STACK_FRAME_SIZE/sizeof(os_uintptr_t); i++){
|
||||||
|
((os_uintptr_t*)(p_frame))[i] = ((os_uintptr_t)flag<<24)|((os_uintptr_t)flag<<16)|((os_uintptr_t)flag<<8)|flag;
|
||||||
|
flag++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
p_frame->r0 = (os_uintptr_t)param; /* 任务参数 */
|
||||||
|
p_frame->pc = (os_uintptr_t)entry; /* 任务入口 */
|
||||||
|
p_frame->lr = (os_uintptr_t)exit_entry; /* 退出地址 */
|
||||||
|
|
||||||
|
p_frame->xPSR = (1u << 24); /* THUMB */
|
||||||
|
p_frame->control = 0x03; /* 任务使用用户权限，栈使用 PSP */
|
||||||
|
p_frame->exc_return = 0xFFFFFFFDul; /* 任务在中断中切换，这里是退出中断的设置 */
|
||||||
|
|
||||||
|
os_stack_t stack;
|
||||||
|
stack.min = (os_uintptr_t)stack_base;
|
||||||
|
stack.max = (os_uintptr_t)real_max;
|
||||||
|
stack.type = kOsStackType_MaxToMin;
|
||||||
|
stack.sp = p_frame;
|
||||||
|
return stack;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void os_port_init(void){
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void os_port_startup(void){
|
||||||
|
NVIC_SetPriority(PendSV_IRQn, 0xff);
|
||||||
|
NVIC_SetPriority(SVCall_IRQn, OS_CFG_SYSCALL_PRIORITY);
|
||||||
|
SysTick_Config(SystemCoreClock/OS_CFG_TICKS_PER_SECOND);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void os_port_send_context_switch_request(void){
|
||||||
|
SCB->ICSR |= SCB_ICSR_PENDSVSET_Msk;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void os_port_clear_context_switch_request(void){
|
||||||
|
SCB->ICSR &= ~SCB_ICSR_PENDSVSET_Msk;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void os_sched(void){
|
||||||
|
if(is_cpu_in_privilege()){
|
||||||
|
os_sched_in_isr();
|
||||||
|
}else{
|
||||||
|
cpu_sched_in_svc();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void SysTick_Handler(void){
|
||||||
|
os_systick_tick();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void SVC_Handler_C(os_uintptr_t* svc_args){
|
||||||
|
// 读取系统调用号：它存储在原本的 PC 指令前两个字节
|
||||||
|
uint8_t svc_number = ((uint8_t *)svc_args[6])[-2];
|
||||||
|
switch (svc_number) {
|
||||||
|
case CPU_SYSCALL_ID:{
|
||||||
|
os_uint_t op = svc_args[0];
|
||||||
|
switch (op) {
|
||||||
|
case CPU_SYSCALL_OP_SAVE_DISABLE_IRQ:{
|
||||||
|
svc_args[0] = os_port_save_disable_irq_in_isr();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case CPU_SYSCALL_OP_RESTORE_IRQ:{
|
||||||
|
os_port_restore_irq_in_isr(svc_args[1]);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case CPU_SYSCALL_OP_SCHED:{
|
||||||
|
os_sched_in_isr();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
default: break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,71 @@
|
|||||||
|
PRESERVE8
|
||||||
|
THUMB
|
||||||
|
|
||||||
|
AREA |.text|, CODE, READONLY
|
||||||
|
|
||||||
|
cpu_clz PROC
|
||||||
|
EXPORT cpu_clz
|
||||||
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CLZ R0, R0
|
||||||
|
BX LR
|
||||||
|
ENDP
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
SVC_Handler PROC
|
||||||
|
EXPORT SVC_Handler
|
||||||
|
IMPORT svc_exc_return
|
||||||
|
IMPORT SVC_Handler_C
|
||||||
|
tst lr, #4 // 检查 EXC_RETURN (LR) 的位 2
|
||||||
|
ite eq
|
||||||
|
mrseq r0, msp // 如果位 2 是 0，栈帧在 MSP
|
||||||
|
mrsne r0, psp // 如果位 2 是 1，栈帧在 PSP
|
||||||
|
ldr r1, =svc_exc_return
|
||||||
|
str lr, [r1]
|
||||||
|
bl SVC_Handler_C // 跳转到 C 实现，r0 作为第一个参数传入
|
||||||
|
ldr r1, =svc_exc_return
|
||||||
|
ldr lr, [r1]
|
||||||
|
bx lr
|
||||||
|
ENDP
|
||||||
|
|
||||||
|
PendSV_Handler PROC
|
||||||
|
EXPORT PendSV_Handler
|
||||||
|
IMPORT g_os_port_switch_from_sp
|
||||||
|
IMPORT g_os_port_switch_to_sp
|
||||||
|
IMPORT os_port_on_switch_success
|
||||||
|
mrs r1, primask // 获取值
|
||||||
|
cpsid i // 关闭中断
|
||||||
|
PUSH {R1}
|
||||||
|
|
||||||
|
LDR R1, =g_os_port_switch_from_sp // 加载当前任务指针地址
|
||||||
|
LDR R1, [R1] // 加载 g_os_port_switch_from_sp 的值
|
||||||
|
CBZ R1, __PendSV_SwitchTo
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ---- 压栈 ---- */
|
||||||
|
MRS R0, PSP
|
||||||
|
MOV R2, LR
|
||||||
|
MRS R3, CONTROL
|
||||||
|
STMDB R0!, {R2-R11}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ---- sp值保存到变量中 ---- */
|
||||||
|
STR R0, [R1] // 将 sp 的值加载到 R0
|
||||||
|
|
||||||
|
__PendSV_SwitchTo
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BL os_port_on_switch_success // 执行切换完成后的设置
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/* ---- 加载目标栈 ---- */
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LDR R2, =g_os_port_switch_to_sp // 获取目标任务指针变量地址
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LDR R2, [R2] // 获取切换目标任务的指针
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LDR R0, [R2] // 获取目标任务的 sp 指针
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LDMIA R0!, {R2-R11} // 恢复 R2-R11 寄存器的值
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MOV LR, R2 // 恢复 LR 寄存器值
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MSR CONTROL, R3 // 恢复 CONTROL 寄存器值, 这里是在 ISR 中，设置暂时不生效，直到退出 ISR 才生效，所以没有问题
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ISB // 设置 CONTROL 后确保生效
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MSR PSP, R0 // 更新 PSP 指向下一个任务的栈
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POP {R1}
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MSR PRIMASK, R1 // 开中断
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BX LR
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ENDP
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END
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@@ -0,0 +1,80 @@
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#include "os_config.h"
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.syntax unified
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.thumb
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.section .text.PendSV_Handler,"ax",%progbits
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.global g_os_port_switch_from_sp
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.global g_os_port_switch_to_sp
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.global PendSV_Handler
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.thumb_func
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PendSV_Handler:
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mrs r1, primask // 获取值
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cpsid i // 关闭中断
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PUSH {R1}
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LDR R1, =g_os_port_switch_from_sp // 加载当前任务指针地址
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LDR R1, [R1] // 加载 g_os_port_switch_from_sp 的值
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CBZ R1, __PendSV_SwitchTo
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/* ---- 压栈 ---- */
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MRS R0, PSP
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#if(OS_CFG_CPU_FPU_PRESENT)
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TST LR, #0x10 // 测试第4位如果为0压栈浮点寄存器
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VSTMDBEQ R0!, {S16-S31}
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#endif
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MOV R2, LR
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MRS R3, CONTROL
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STMDB R0!, {R2-R11}
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/* ---- sp值保存到变量中 ---- */
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STR R0, [R1] // 将 sp 的值加载到 R0
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__PendSV_SwitchTo:
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BL os_port_on_switch_success // 执行切换完成后的设置
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/* ---- 加载目标栈 ---- */
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LDR R2, =g_os_port_switch_to_sp // 获取目标任务指针变量地址
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LDR R2, [R2] // 获取切换目标任务的指针
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LDR R0, [R2] // 获取目标任务的 sp 指针
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LDMIA R0!, {R2-R11} // 恢复 R2-R11 寄存器的值
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MOV LR, R2 // 恢复 LR 寄存器值
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|
MSR CONTROL, R3 // 恢复 CONTROL 寄存器值, 这里是在 ISR 中，设置暂时不生效，直到退出 ISR 才生效，所以没有问题
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|
ISB // 设置 CONTROL 后确保生效
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#if(OS_CFG_CPU_FPU_PRESENT)
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TST LR, #0x10
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IT EQ
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VLDMIAEQ R0!, {S16-S31}
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#endif
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MSR PSP, R0 // 更新 PSP 指向下一个任务的栈
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POP {R1}
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MSR PRIMASK, R1 // 开中断
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BX LR
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.section .text.SVC_Handler,"ax",%progbits
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.global SVC_Handler
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.global svc_exc_return
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.global SVC_Handler_C
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.type SVC_Handler, %function
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SVC_Handler:
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tst lr, #4 // 检查 EXC_RETURN (LR) 的位 2
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ite eq
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mrseq r0, msp // 如果位 2 是 0，栈帧在 MSP
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mrsne r0, psp // 如果位 2 是 1，栈帧在 PSP
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ldr r1, =svc_exc_return
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str lr, [r1]
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bl SVC_Handler_C // 跳转到 C 实现，r0 作为第一个参数传入
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ldr r1, =svc_exc_return
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ldr lr, [r1]
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bx lr
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.section .text.cpu_clz,"ax",%progbits
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.global cpu_clz
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.thumb_func
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cpu_clz:
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CLZ R0, R0
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BX LR
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.align 4
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.end
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