汇编代码在PendSV中断服务例程中的具体操作流程是怎样的？

发表于 2025-9-23 14:59

发表于 2025-10-5 16:09

PendSV 中断服务例程汇编流程：先压栈保存当前寄存器（R0-R15 等）到任务栈，更新当前任务栈指针；再加载下一个任务的栈指针，从新栈中恢复寄存器；最后执行 BX LR 指令退出中断，切换到新任务运行，实现上下文切换。

发表于 2025-10-9 14:02

在PendSV中断服务例程中，汇编代码主要负责处理上下文切换（Context Switching）。

发表于 2025-10-9 14:02

1. 进入PendSV中断
当PendSV异常触发时，处理器自动将以下寄存器压入当前任务的堆栈：

xPSR（程序状态寄存器）

PC（程序计数器）

LR（链接寄存器）

R12、R3、R2、R1、R0

发表于 2025-10-9 14:02

2. 保存当前任务上下文

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PendSV_Handler:

    ; 禁用中断（可选，根据具体实现）

    CPSID I

    

    ; 保存剩余寄存器到当前任务堆栈

    MRS R0, PSP          ; 获取当前任务的堆栈指针

    SUBS R0, R0, #0x20   ; 为R4-R11预留空间

    STM R0!, {R4-R11}    ; 保存R4-R11寄存器

    

    ; 保存当前任务堆栈指针到TCB

    LDR R1, =CurrentTCB  ; 获取当前TCB地址

    LDR R2, [R1]

    STR R0, [R2]         ; 更新TCB中的堆栈指针

发表于 2025-10-9 14:03

3. 切换任务控制块

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    ; 切换到下一个任务的TCB

    LDR R1, =NextTCB     ; 获取下一个TCB地址

    LDR R2, [R1]

    LDR R1, =CurrentTCB

    STR R2, [R1]         ; 更新CurrentTCB为NextTCB

发表于 2025-10-9 14:03

4. 恢复新任务上下文

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    ; 从新任务的TCB恢复堆栈指针

    LDR R0, [R2]         ; 获取新任务的堆栈指针

    

    ; 恢复R4-R11寄存器

    LDM R0!, {R4-R11}    ; 从堆栈恢复R4-R11

    

    ; 更新PSP为新任务的堆栈指针

    MSR PSP, R0

    

    ; 确保使用PSP作为堆栈指针

    ORR LR, LR, #0x04    ; 设置LR的bit2，表示返回时使用PSP

发表于 2025-10-9 14:03

5. 退出中断并切换任务

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    ; 重新启用中断

    CPSIE I

    

    ; 中断返回，自动从堆栈恢复剩余寄存器

    BX LR                ; 返回到新任务

发表于 2025-10-9 14:03

完整的PendSV处理程序示例

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PendSV_Handler:

    CPSID I                   ; 禁用中断

    MRS R0, PSP              ; 获取当前任务堆栈指针

    

    ; 判断是否是第一次上下文切换

    CBZ R0, PendSV_NoSave    ; 如果PSP为0，跳过保存

    

    ; 保存当前任务上下文

    SUBS R0, R0, #0x20       ; 为R4-R11预留32字节空间

    STM R0!, {R4-R11}        ; 保存寄存器

    

    LDR R1, =CurrentTCB

    LDR R2, [R1]

    STR R0, [R2]             ; 保存堆栈指针到当前TCB



PendSV_NoSave:

    ; 切换任务

    LDR R1, =CurrentTCB

    LDR R2, =NextTCB

    LDR R3, [R2]

    STR R3, [R1]             ; 更新CurrentTCB

    

    ; 恢复新任务上下文

    LDR R0, [R3]             ; 获取新任务堆栈指针

    LDM R0!, {R4-R11}        ; 恢复寄存器

    MSR PSP, R0              ; 更新PSP

    

    ORR LR, LR, #0x04        ; 设置返回使用PSP

    CPSIE I                  ; 启用中断

    BX LR                    ; 返回到新任务

发表于 2025-10-9 14:04

双堆栈指针：MSP（主堆栈指针）用于异常处理，PSP（进程堆栈指针）用于任务

惰性保存：硬件自动保存部分寄存器，软件保存剩余寄存器

原子操作：在保存和恢复上下文期间通常需要禁用中断

堆栈对齐：需要确保堆栈指针在上下文切换后保持正确的对齐

这种设计使得PendSV成为实时操作系统中实现高效上下文切换的理想选择。

发表于 2025-10-9 21:06

PendSV 中断服务例程汇编流程：先保存当前寄存器状态到栈中，再判断是否需要任务切换。若切换，读取新任务栈顶指针，从新任务栈恢复寄存器值，最后 PendSV 中断返回，完成上下文切换。此过程确保任务切换无冲突，常用于 RTOS 任务调度。

[技术问答] 汇编代码在PendSV中断服务例程中的具体操作流程是怎样的？

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