在cortex-m3平台上，UCOS-III为啥不使用SVC来执行pendsv？

Posted 2023-02-16

【中文标题】在cortex-m3平台上，UCOS-III为啥不使用SVC来执行pendsv？

【英文标题】：On the cortex-m3 platform, why does UCOS-III not use SVC to perform pendsv?在cortex-m3平台上，UCOS-III为什么不使用SVC来执行pendsv？

【发布时间】：2018-05-21 07:58:42

【问题描述】：

最近在看UCOS-III的源码，有一个关于UCOS-III在Cortex-M3平台上运行时的任务切换问题。它使用 PendSV 进行任务切换，直接写寄存器 SCB_ICSR（中断控制和状态寄存器），但访问寄存器 SCB_ICSR 需要特权操作级别。这意味着处理器在特权操作级别以进程模式运行，没有异常和中断，我认为这并不安全。为什么 UCOS-III 不使用 SVC 来执行 pendsv？是效率问题吗？有人可以为我解释一下吗？谢谢。

背景： 软件：UCOS-III

硬件：Cortex-M3(STM32F103)

代码：

.thumb_func
OSStartHighRdy:
LDR     R0, =NVIC_SYSPRI14                                  @ Set the PendSV 
exception priority
LDR     R1, =NVIC_PENDSV_PRI
STRB    R1, [R0]

MOVS    R0, #0                                              @ Set the PSP to 0 for initial context switch call
MSR     PSP, R0

LDR     R0, =OS_CPU_ExceptStkBase                           @ Initialize the MSP to the OS_CPU_ExceptStkBase
LDR     R1, [R0]
MSR     MSP, R1

LDR     R0, =NVIC_INT_CTRL                                  @ Trigger the PendSV exception (causes context switch)
LDR     R1, =NVIC_PENDSVSET
STR     R1, [R0]

CPSIE   I                                                   @ Enable interrupts at processor level

我认为这种方法更好： Cortex-M3 task switch using SVC and Pensv

任务 A 调用 SVC 进行任务切换（例如，等待某些工作完成）。 操作系统收到请求，准备上下文切换，并挂起 PendSV 异常。 当 CPU 退出 SVC 时，它会立即进入 PendSV 并进行上下文切换。 当 PendSV 完成并返回线程级别时，它会执行任务 B。 发生中断并进入中断处理程序。 在运行中断处理程序例程时，会发生 SYSTICK 异常（针对 OS 滴答）。 操作系统执行基本操作，然后挂起 PendSV 异常并准备就绪 用于上下文切换。 当 SYSTICK 异常退出时，它返回到中断服务程序。 当中断服务程序完成时，PendSV 启动并执行实际上下文 切换操作。 当 PendSV 完成后，程序返回线程级； 这次它返回到任务 A 并继续处理。

【问题讨论】：

你问的时候作者说了什么？

我在 micrium 论坛上提出了这个问题，正在等待回复。

【参考方案1】：

除非您使用的是 MPU 扩展，否则在用户模式或特权模式下运行并没有太大区别。是的，在用户模式下运行会更安全一些，因为您无法修改所有寄存器，但是您必须提供 SVC 调用才能提高权限并能够创建用户模式或特权模式的任务。我希望当您拥有 MPU 扩展时会提供此功能。

我不了解 UCOS-III，但我会假设所有任务都像大多数 Cortex-M RTOS 一样以特权运行，除非它们支持 MPU。

【讨论】：

通过查看用户手册发现STM32F103支持MPU特性。您能否提供一些在具有 MPU 和 SVC 的 Cortex-M3 平台上运行的 RTOS 示例？谢谢。

如果您下载 FreeRTOS，其中有一些示例，但不确定它们是否是最新的。虽然 MPU 非常有用并提供更好的保护，但除非您了解它的工作原理，否则它会让您的生活更加艰难。我建议阅读 ARM 文档（Cortex-M4 通用用户指南是一个好的开始）。

【参考方案2】：

例如，SafERTOS 在 Cortex-M3 上使用 MPU。

【讨论】：

这不是问题的答案。