Подскажите пожалуйста, про многозадачность. Опции

[_Алекс]

Есть несколько задач (программ) которые должны выполнятся с минимальным временем, можно организовать как линейный список функций, которые последовательно вызываются из главной функции main() при условии что время выполнения каждой функции ограничено т.е. внутри функции нет кода который задерживает выполнения (ожидает чего либо).
Например одна функция обрабатывает принятый массив с USARTа. другая расшифровывает принятую команду и выполняет ее, подготавливает ответ к отправке (квитирование).
Еще пару функций, которые что-то делают (обслуживают клавиатуру, исполнительные устройства). Получается все запутанно, если делать все функции в виде конечных автоматов с минимальным временем работы каждой. Хорошо было бы, если каждая функция выполнялась в виде задачи, ожидает, данные с параллельного потока пускай ждет, получила что хотела, выполняет. Есть задержка в функции скажем, на 20 секунд, пускай ждет, в это время выполняются другие функции. С операционными системами как-то все сложно, может планировщик задач да и все. Какие есть решение не сложные? Механизм взаимодействия функций друг с другом.

[bodja74]

2vod

Смотрел,хорошая оська,незнаю как насчет фунциональности,так как глубоко не копал,
но написано стильно и понравились кое какие нестандартные приемы,в частности реализация косвенного перехода на подпрограмму (задачу) с маневрами со стеком и т.д.
Оказывается не только я такой "экстремал-извращенец",
хотя конечно вот это необязательно было делать

Код

____INIT_THREAD_CONTEXT:
    std    Y+CONST_THREAD_CONTEXT_SIZE+3,r24;save SPL
    std    Y+CONST_THREAD_CONTEXT_SIZE+2,r25;save SPH
    std    Y+CONST_THREAD_CONTEXT_SIZE+1,REG_OS_TEMP;save SREG
    std    Z+CONST_THREAD_AMOUNT,Yh    
    st    Z+,Yl    
    adiw    Y,CONST_THREAD_MEM_SIZE
    RET
;------------------------------------------------

Для этого есть такая рееедко применяемая ,но всетаки существующая команда косвенного перехода на подпрограмму по Z icall .

Скажу чесно,оси никогда не цеплял,так как считаю что асм потеряет свои преимущества перед другими языками при ее применении.
Но своебразную многозадачность реализовывал.Сами знаете ,частенько на асме проги небольшие выходят .Вот и захотельсь мне зделать многофункциональный девайс ,тоесть впихнуть несколько программ (которые были уже написаны) в один контроллер.
Я не навязываю свой способ ,но я думаю будет интересен.Раскажу вкратце.

1 Заместь векторов в таблице указываем вызов планировщика
Например заместь
rjmp PROG
rjmp INT0
rjmp INT1
.....

Пишем
rcall PLAN_START
rcall PLAN
rcall PLAN
.....

Я думаю догадались для чего заместь rjmp стоит rcall Чтобы планировчик по стеку смог определить какой адресс вектора был у прерывания .

2 К этому адрессу плюсуем адрес начала векторов прерываний одной из программ который выбрал планировщик ,подвигаем стек,и переходим на вектор,ну а дальше как обычно.

3 Естественно в PLAN_START обнуляем память до RAMEND-1 ,последняя ячейка у нас для выбора программы,ну и т.д.

Вот такие извращения.

Что нам это дает?
Можно просто тупо соединять несколько программ,с сохранением абсолютно ВСЕХ прерываний для каждой программы без каких либо переделок,все что нужно если хотим программно перепрыгивать из одной программы в другую - дописать в нужном месте номер проги в последнюю ячейку и call PLAN_START

[yod]

to bodja74

хотя конечно вот это необязательно было делать

Код

____INIT_THREAD_CONTEXT:

Этим вызовом я инициализирую
1. в стек задчи сохраняю адрес возврата (в д.с. стартовый адрес)
2. инициализирую соотв. ячейку в таблице указателей задач текущим указателем стека задачи
после всей инициализации молча прыгаю в планировщик. там пусть сам выбирает
[offtopic]

Для этого есть такая рееедко применяемая ,но всетаки существующая команда косвенного перехода на подпрограмму по Z icall .

Я пока "не догнал", как там "матеро" можно его использовать, но будем думать. Там еще проблема.
Я регистр Z оставил для пользования прерываниям - такая специфика - надо каждые __256 тактов__ _гарантировано_ обновить ШИМ-регистр таймера. А все значения в таблице прописаны во флэш.
таблица 1кб

Скажу чесно,оси никогда не цеплял,так как считаю что асм потеряет свои преимущества перед другими языками при ее применении.

ИМХО напрасно, если писать что-то тяжелее "эха" на уарте.

Но своебразную многозадачность реализовывал.Сами знаете ,частенько на асме проги небольшие выходят .Вот и захотельсь мне зделать многофункциональный девайс ,тоесть впихнуть несколько программ (которые были уже написаны) в один контроллер.

Ну то что Вы копали, спасибо кстати, это и есть "реализация своеобразной многозадачности".
про проги небольшие молчу - свою "ОС" пользую когда прога занимает от 1кб.
[/offtopic]

Я не навязываю свой способ ,но я думаю будет интересен.Раскажу вкратце.
...

Идею понял. Поздравляю, редкостное извращение
Я придерживаюсь тех позиций что прерывание должно отработать максимально быстро.
И прерывания полностью отвязаны от процессов.
пример кода к указанному выше требованию.

Код

MODULATOR_INT:
    ____OCR_REG_WRITE MOD_PWM;1
    lds    Zh,ADR_MOD_TABLE_HIGH;2
    mov    Zl,MOD_ADR    ;1
    lpm    MOD_PWM,Z+    ;3     с инкрементом
    mov    MOD_ADR,Zl    ;1
    cpse     MOD_PWM,Zh    ;1/2     хитрость
    RETI            ;4  - 13 тактов SREG не портится, Z_reg портиться
далее код перезагрузки указателей на следующий сигнал

В реализиции "AVRasmOS.zip" на любой евент может быть назначена любая комбинация задач.
ну а в прерывании ____EVENT_SET и в путь
просто лишний переход RCALL (как у Вас) и последющие вычисления требует (ИМХО навскидку) многовато тактов и не способствуют универсализиции, той что не потребует много накладных расходов.

[bodja74]

Я пока "не догнал", как там "матеро" можно его использовать, но будем думать. Там еще проблема.
Я регистр Z оставил для пользования прерываниям - такая специфика - надо каждые __256 тактов__ _гарантировано_ обновить ШИМ-регистр таймера. А все значения в таблице прописаны во флэш.
таблица 1кб

Ну например сделать свой программный стек и сохранять адресс возврата из прерваной задачи.

ИМХО напрасно, если писать что-то тяжелее "эха" на уарте.

Я про реалтайм,тяжко будет поцепить на такую ось допустим генератор тестового видеосигнала,где потребуется прервание через каждые 64 микросекунды с наивысшим приоритетом.

Идею понял. Поздравляю, редкостное извращение
Я придерживаюсь тех позиций что прерывание должно отработать максимально быстро.
И прерывания полностью отвязаны от процессов.
пример кода к указанному выше требованию.

Код

MODULATOR_INT:
    ____OCR_REG_WRITE MOD_PWM;1
    lds    Zh,ADR_MOD_TABLE_HIGH;2
    mov    Zl,MOD_ADR;1
    lpm    MOD_PWM,Z+;3     с инкрементом
    mov    MOD_ADR,Zl;1
    cpse     MOD_PWM,Zh;1/2     хитрость
    RETI        ;4  - 13 тактов SREG не портится, Z_reg портиться
далее код перезагрузки указателей на следующий сигнал

В реализиции "AVRasmOS.zip" на любой евент может быть назначена любая комбинация задач.
ну а в прерывании ____EVENT_SET и в путь
просто лишний переход RCALL (как у Вас) и последющие вычисления требует (ИМХО навскидку) многовато тактов и не способствуют универсализиции, той что не потребует много накладных расходов.

Хе,ну я уже говорил,я легко вцепил к своему осцилу генератор видео,без лишних телодвижений.
Вот "скоростной" вариант планировщика прерываний

Код

PLAN:
   pop R16            ;Сдвигаем стек ,старший адресс вектора прерывания нам не нужен ,все равно 00
   pop R16            ;Сдвигаем стек и заносим младший в Р16
   in  R2,SREG       ;Сохраням СРЕГ в регистре
   lds ZH,(ramend-1);Заносим адресс начала выбранной проги
   lds ZL,(ramend)
   adc ZL,R16         ;Складываем адресс программы и адресс вектора
   brcc (PC+2)       ;если у нас флаг переноса значит ZH+1
   inc  ZH
   out SREG,R2      ;востанавливаем СРЕГ
   icall                   ;переходим на вектор прерывания

Переход на подпрограмму фиксировано увеличивается на 16 тактов для любого прерывания и любой программы
Кто придумает короче поставлю пиво!!!
В основной программе и подрограммах не используются R2,R16,Z в прерывания можно использовать в качестве промежуточных. В (ramend-1) и ,(ramend) заносится адресс выбранной программы,естественно при иницилизации стека (ramend-2)

ЗЫ В принципе подобные подходы вравнивать ,тоже самое что сравнивать топор с колесом,но думаю кто интересуется многозадачностью будет из чего выбрать

[trofim]

.def Zero = rxx ;любой регистр

clr Zero ; в инициализации нулевая константа часто используется


;adc ZL,R16 ;Складываем адресс программы и адресс вектора
; brcc (PC+2) ;если у нас флаг переноса значит ZH+1
; inc ZH

;в первой строке ошибка !!!

add zl,r16
adc zh,Zero

Кто придумает короче поставлю пиво!!!

[bodja74]

Кто придумает короче поставлю пиво!!!

, ,

Заместь adc нужно add

В этом коде ,есть еще одна ошибка ,исправив ее,ускорим выполнение еще на 1такт.

[=GM=]

Кто придумает короче поставлю пиво!!!

, ,
Вместо adc нужно add
В этом коде ,есть еще одна ошибка ,исправив ее,ускорим выполнение еще на 1такт.

Стек уже подправлен, поэтому надо вместо icall поставить ijmp. Выигрыш 1 такт.
Короче, с вас пиво, вас за язык никто не тянул(:-).

[bodja74]

Кто придумает короче поставлю пиво!!!

, ,
Вместо adc нужно add
В этом коде ,есть еще одна ошибка ,исправив ее,ускорим выполнение еще на 1такт.

Стек уже подправлен, поэтому надо вместо icall поставить ijmp. Выигрыш 1 такт.
Короче, с вас пиво, вас за язык никто не тянул(:-).

Абсолютно верно,ДВА ПИВА!!!
, , ,

[=GM=]

Абсолютно верно,ДВА ПИВА!!! , , ,

Ну ладно, при случае(:-). А вы где территориально?

Кстати, почему изначально 16 тактов было, должно вроде быть 17(:-).

Вот еще подумал, используются три регистра, не гуд. А мы знаем, что первый pop r16 заносит гарантированный ноль. Если написать так

Код

[font=Courier New]
PLANi: pop  r2            ;старший байт адреса вектора не нужен
       pop  r2            ;сдвигаем стек и заносим младший
       lds  ZH,(ramend-1) ;адрес начала выбранной проги
       lds  ZL,(ramend)
       in   r2,SREG       ;cохраням SREG
       sbiw zl,-vector(i) ;реальный адрес вектора
       out SREG,R2        ;востанавливаем SREG
       ijmp
[/font=Courier New]

то будет использоваться всего один регистр r2. Но, конечно, под каждое i-ое прерывание должна быть своя подрограмма PLANi и своя константа vector(i) (1, 2, 3, …)

[bodja74]

Ну ладно, при случае(:-). А вы где территориально?

Украина,Бердичев

Кстати, почему изначально 16 тактов было, должно вроде быть 17(:-).

Команда brcc (PC+2) выполняется за 1 такт если условие не выполняется ,и за 2 если перепрыгивает.
хотя если учесть, что заменяется в векторах jmp(rjmp) на call(rcall) тогда +1

Вот еще подумал, используются три регистра, не гуд. А мы знаем, что первый pop r16 заносит гарантированный ноль. Если написать так

Код

[font=Courier New]
PLANi: pop  r2        ;старший байт адреса вектора не нужен
       pop  r2        ;сдвигаем стек и заносим младший
       lds  ZH,(ramend-1);адрес начала выбранной проги
       lds  ZL,(ramend)
       in   r2,SREG      ;cохраням SREG
       sbiw zl,-vector(i);реальный адрес вектора
       out SREG,R2    ;востанавливаем SREG
       ijmp
[/font=Courier New]

то будет использоваться всего один регистр r2. Но, конечно, под каждое i-ое прерывание должна быть своя подрограмма PLANi и своя константа vector(i) (1, 2, 3, …)

Ну раз такая жара ,тогда в векторах ставим
.org 0
jmp(rjmp) PLAN_START
jmp(rjmp) PLAN1
jmp(rjmp) PLAN2
....

и сносим pop R2
в результате

Код

PLANi:
       lds  ZH,(ramend-1);адрес начала выбранной проги
       lds  ZL,(ramend)
       in   r2,SREG      ;cохраням SREG
       adiw zl,vector(i);реальный адрес вектора
       out SREG,R2    ;востанавливаем SREG
       ijmp

Хотя перспектива включения такого кода для каждого прерывания меня не очень радует,но звание "сверхскоростного" он заслуживает.

[=GM=]

GM Ну ладно, при случае(:-). А вы где территориально?

bodja74 Украина,Бердичев

Ясенько, вам пора музей контрабандистов открывать(:-). Еще вроде там венчание Бальзака было, в костеле...А Никольская церковь стоит?

bodja74 Ну раз такая жара, тогда в векторах ставим
.org 0
jmp(rjmp) PLAN_START
jmp(rjmp) PLAN1
jmp(rjmp) PLAN2
....
и сносим pop R2
в результате

Код

PLANi:  lds  ZH,(ramend-1) ;адрес начала выбранной проги
        lds  ZL,(ramend)
        in   r2,SREG       ;cохраням SREG
        adiw zl,vector(i)  ;реальный адрес вектора
        out  SREG,R2       ;востанавливаем SREG
        ijmp

bodja74 Хотя перспектива включения такого кода для каждого прерывания меня не очень радует, но звание "сверхскоростного" он заслуживает

Ну раз пошла такая пьянка... Если хранить адрес проги не в памяти, а в регистрах (r5-r4), то получим суперсверхскоростной код(:-)

Код

PLANi:  in   r2,SREG       ;cохраням SREG
        movw r30,r4        ;current program address
        adiw zl,vector(i)  ;реальный адрес вектора
        out  SREG,R2       ;востанавливаем SREG
        ijmp

Ужоснах, если сравнивать с исходным кодом(:-). Всего 5 слов кода на прерывание, не так уж и много для вставки. Зато скорость удвоилась: 10 тактов по сравнению с 20 исходными! Это ж скока пива! Не, я стока не выпью(:-)

[bodja74]

GM Ну ладно, при случае(:-). А вы где территориально?

bodja74 Украина,Бердичев

Ясенько, вам пора музей контрабандистов открывать(:-). Еще вроде там венчание Бальзака было, в костеле...А Никольская церковь стоит?

Ааа,бывали в наших краях,будете проезжать ,свистните,пивка попьем

Ну раз пошла такая пьянка... Если хранить адрес проги не в памяти, а в регистрах (r5-r4), то получим суперсверхскоростной код(:-)

Код

PLANi:  in   r2,SREG      ;cохраням SREG
        movw r30,r4    ;current program address
        adiw zl,vector(i) ;реальный адрес вектора
        out  SREG,R2      ;востанавливаем SREG
        ijmp

Ужоснах, если сравнивать с исходным кодом(:-). Всего 5 слов кода на прерывание, не так уж и много для вставки. Зато скорость удвоилась: 10 тактов по сравнению с 20 исходными! Это ж скока пива! Не, я стока не выпью(:-)

ПЬЕМ ПИВО ДАЛЬШЕ!!!
Как вам такой вариант?

Код

.org 0
jmp PLAN_START
ldi R16,$04
rjmp PLAN
ldi R16,$08
rjmp PLAN
....

clr R17

....

PLAN:  in   r2,SREG        ;cохраням SREG
    movw zl,r4 ;current program address
                add zl,r16
                adc zh,r17
    out  SREG,R2      ;востанавливаем SREG
    ijmp

Очередной изврат заключается в подмене в векторах одной команды jmp (4байта) на ldi и rjmp (по 2 байта) ,правда такой номер не пройдет для 8 и 8535 мег,но это не смертельно учитывая ,что у них не так немного памяти для размещение нескольких программ.
Естественно планировщик в первых 2кило кода ,скорость таже,но зато не нужно дублировать PLAN для каждого прерывания

ЗЫ ГЫ,неслабая ось получилась