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从Delta OS内核中断处理流程图中,可看出嵌入式内核中一些专用的处理方式。
① 在嵌入式内核中一般有两个堆栈:系统栈和任务栈。系统栈是系统为中断上下文处理而预留的堆栈;任务栈属于任务本身的私有堆栈,用来存储任务执行过程中一些临时变量等信息。因为中断上下文不隶属于任何任务的上下文中,所以嵌入式内核一般都有一个系统栈专门处理中断上下文的。当产生中断且非中断嵌套时,堆栈由被中断任务中的任务栈切换到系统栈;当在中断处理中又发生中断时,堆栈不再切换,仍用系统栈;当退出最外层中断时,堆栈又由系统栈切换到被中断的任务中的任务栈。
② 一般嵌入式内核有两种形式:抢占式和非抢占式。为了更好地支持系统的实时性,很多嵌入式实时内核都是抢占式内核,如Vxworks、pSOS 等。从上面Delta OS 内核中断处理流程可知Delta OS是抢占式内核。因为在中断处理中,当检测到有高优先级任务就绪时,就会切换到高优先级任务里,而不是等到退出中断后,再进行任务调度。
③ 在嵌入式内核中,中断时机和调度时机直接影响到系统的实时性。关中断的时机一般在执行核心操作之前。核心操作包括对链表的操作,对核心数据项(如指示同步,反应重要信息状态)的修改等场合都须关中断。执行完相应的核心操作后,就可以开中断。开调度时机主要提供重新调度的机会,一般在执行操作系统核心调用前关调度,执行完后开调度。系统中开关中断与开关调度的关系大致如下:
开关中断的粒度比开关调度要深,要细。开关中断主要是为实时性提供各种可能的中断时机,允许响应外部中断。中断里也可以执行调度和系统调用,但中断的上下文与任务的上下文是不一样的,因此在中断里只能执行一些特定的系统调用。这些特定系统调用是不会引起调用阻塞的,不要试图在中断里执行获取信号量,执行I/O操作等这些很容易引起调用阻塞的系统调用。
2 中断管理模型
2.1 中断前-后段处理模型
在前面嵌入式内核中断管理模式分析中,嵌入式内核一般采用中断统一接管思想,在中断统一接管中调用用户的中断服务程序