TinyThread源码分析之中断

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https://github.com/xhawk18/TinyThread

TinyThread 是基于Cortex-M0的小型的OS.

知识储备：

　　IPSR(中断程序状态寄存器),IPSR包含了当前正在执行的中断服务程序编号，用于识别当前中断。

　　Cortex-M0处理器内置中断控制器，并且支持最多32个中断请求（IRQ）和一个不可屏蔽中断(NMI).

　　PRIMASK置位（写1），开启屏蔽，屏蔽除了NMI和硬件错误（hardfault）外的所有中断。清除此位，关闭屏蔽。

TinyThread中断控制涉及到的文件主要有：tt_sys.h、tt_sys.c

TinyThread中断控制函数API主要有以下两个，它们分别是打开IPSR和关闭IPSR寄存器(中断屏蔽特殊寄存器).

void tt_enable_irq (void) // 打开中断，PRIMASK清零
void tt_disable_irq (void) // 关闭中断，PRIMASK置位

tt_sys.c

1 #include "../Inc/tt_thread.h"
2 
3 volatile int g_iIRQ_disable_count = 0;
4 volatile bool g_bIRQ_real_disable = 0;

tt_sys.h

#ifndef INC_TT_SYS_H__
#define INC_TT_SYS_H__

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif


extern volatile int    g_iIRQ_disable_count;
extern volatile bool    g_bIRQ_real_disable;

//#define TT_SYS_NO_PRINTF


/* Implement in tt_syscall.s */
#if defined __CC_ARM
#    if __CM0_CMSIS_VERSION < 0x00020000
TT_INLINE bool tt_is_in_irq (void)                              //__get_IPSR()得到当前 中断程序状态寄存器 的值，此函数用来判断当前是否处在中断状态。
{
    register uint32_t __regIPSR          __asm("ipsr");
    return(__regIPSR);
}    
#    else
TT_INLINE bool tt_is_in_irq (void)
{
    return __get_IPSR ();
}
#endif
#elif defined __GNUC__
__attribute__((always_inline )) TT_INLINE bool tt_is_in_irq (void)
{
    uint32_t result;
    __asm__ volatile ("MRS %0, ipsr" : "=r" (result) );
    return(result);
}
#elif defined __ICCARM__
#    pragma diag_suppress=Pe940
TT_INLINE bool tt_is_in_irq (void)
{
    __asm("    MRS R0, IPSR    ");
}
#endif


TT_INLINE bool tt_is_irq_disabled (void)                            //查看 中断屏蔽特殊寄存器的值  中断被屏蔽返回true，中断可用返回false
{
    int primask = __get_PRIMASK ();
    if ((primask & 1) == 0)                            //中断程序状态寄存器第0位置1，表示中断被屏蔽
        return false;
    else
        return true;
}


TT_INLINE void tt_enable_irq (void)
{
    if (!tt_is_irq_disabled ())     //如果中断可以使用
    {
        __set_PRIMASK(1);                              //PRIMASK写1，屏蔽中断
#if !defined TT_SYS_NO_PRINTF
        printf ("Not call tt_disable_irq before tt_enable_irq
");
#endif
        while (1);                    //错误处理，用死循环提示,我个人认为作者这么处理的原因是程序死掉，开发人员会追到这里，就知道原因了（没有先执行tt_disable_irq函数）.
    }

    g_iIRQ_disable_count--;           
    if (g_iIRQ_disable_count == 0)
    {
        if (g_bIRQ_real_disable)
        {
            __set_PRIMASK(0);
        }
    }
}


TT_INLINE void tt_disable_irq (void)
{
    if (tt_is_irq_disabled ())                        //已经disbale过了
    {
        if (g_iIRQ_disable_count == 0)
            g_bIRQ_real_disable = false;
    }
    else
    {
        __set_PRIMASK(1);
        if (g_iIRQ_disable_count == 0)
            g_bIRQ_real_disable = true;
    }    
    g_iIRQ_disable_count++;
}

在 void tt_enable_irq (void) 函数中，我们可以知道，在没有先disable irq的情况下，不允许执行此函数. 如果连续执行此函数，报错。

在 void tt_disable_irq (void) 函数中，我们可以知道，虽然可以连续执行tt_disable_irq函数，但是当连续执行此函数后， g_bIRQ_real_disable 的值为 false，那么当enable irq时是没有其作用的。

所以使用这对函数，一定要成对出现，而且要先disable，然后enable.