вызов супервизора SVCall в STM32 Опции

[FFFF]

В cortex M есть команда вызова системных функций, SVC
при исполнении этой команды процессор переходит в обработчик исключения супервизора.

что должно происходить в обработчике исключения супервизора, вызов системной функции прямо в обработчике?
как то странно это. логичнее на мой взгляд было бы выйти из обработчика передав управление вызываемой функции в привилегированном режиме. незнаю как только реализовать это попроще

как правильно должно это все работать по задумкам разработчиков?

Сообщение отредактировал FFFF - Aug 31 2018, 10:38

[AlexandrY]

как правильно должно это все работать по задумкам разработчиков?

Если выйти из обработчика, то кончится и привилегированный режим.
Поэтому обработчик вызывает функцию, она возвращается в обработчик и обработчик закрывается, а если надо, то перед этим сделает переключение контекста.
Смотрите как сделано в Mbed OS.

[x893]

Как это сделано в любой RTOS.

[FFFF]

спасибо.
и как это сделано в любой rtos? системная функция вызывается прямо в обработчике исключения и возвращается в него?

я с Си плохо знаком, пробираться в дебрях rtos для меня мучение

Сообщение отредактировал FFFF - Aug 31 2018, 11:53

[x893]

Там в основном ассемблер. Для изучения сильно помогает Source Insight.

[AlexandrY]

Как это сделано в любой RTOS.

Не в любой. Зависит от порта.

[jcxz]

что должно происходить в обработчике исключения супервизора, вызов системной функции прямо в обработчике?
как то странно это. логичнее на мой взгляд было бы выйти из обработчика передав управление вызываемой функции в привилегированном режиме. незнаю как только реализовать это попроще

Как душе угодно: можно прям оттуда вызвать, можно оттуда только программно активировать другое прерывание или задачу, где всё и свершить.

Как это сделано в любой RTOS.

Видимо uCOS-II - не любая. Так как вообще никак не использует SVC.

[Arlleex]

Видимо uCOS-II - не любая. Так как вообще никак не использует SVC.

А во FreeRTOS вообще плохо поступили - SVC используется один раз в жизни -только при запуске первой задачи Но это дело можно под себя перепилить, если что, как мне кажется.

Сообщение отредактировал Arlleex - Sep 1 2018, 14:48

[Arlleex]

Открыл вот порт FreeRTOS на Cortex-M4.
В этой RTOS переключатель контекста построен по следующей модели:
1. Сохранить контекст прерванной задачи;
2. Переключить указатель на контекст новой задачи;
3. Восстановить регистры из этого контекста.

Все 3 пункта выполняются в обработчике исключения PendSV.
Для того, чтобы начать выполнение, нужно как-то запустить первую задачу.
FreeRTOS предлагает решение на исключении SVC

Код

__asm void prvStartFirstTask( void )
{
    PRESERVE8

    /* Use the NVIC offset register to locate the stack. */
    ldr r0, =0xE000ED08
    ldr r0, [r0]
    ldr r0, [r0]
    /* Set the msp back to the start of the stack. */
    msr msp, r0
    /* Clear the bit that indicates the FPU is in use in case the FPU was used
    before the scheduler was started - which would otherwise result in the
    unnecessary leaving of space in the SVC stack for lazy saving of FPU
    registers. */
    mov r0, #0
    msr control, r0
    /* Globally enable interrupts. */
    cpsie i
    cpsie f
    dsb
    isb
    /* Call SVC to start the first task. */
    svc 0
    nop
    nop
}

Сам обработчик

Код

__asm void vPortSVCHandler( void )
{
    PRESERVE8

    /* Get the location of the current TCB. */
    ldr    r3, =pxCurrentTCB
    ldr r1, [r3]
    ldr r0, [r1]
    /* Pop the core registers. */
    ldmia r0!, {r4-r11, r14}
    msr psp, r0
    isb
    mov r0, #0
    msr    basepri, r0
    bx r14
}

А меня жаба душит транжирить SVC на такое... Вообще не хочу, чтобы FreeRTOS использовала SVC.
Есть идея сделать почти все то же самое, что в обработчике, но вызовом функции: только вместо bx r14 перевести процессор на использование PSP + непривилегированный режим. Ну и регистры все восстановить, потому как не в прерывании находимся. И это будет возможно сделать, поскольку после сброса CPU находится в привилегированном режиме, соответственно все системные функции работы с регистрами специального назначения ему разрешены.
Нужно попробовать, но хотелось бы выслушать критику... Работать будет?

Итого, что-то типа

Код

__asm void prvStartFirstTask( void )
{
    PRESERVE8

    /* Use the NVIC offset register to locate the stack. */
    ldr r0, =0xE000ED08
    ldr r0, [r0]
    ldr r0, [r0]
    /* Set the msp back to the start of the stack. */
    msr msp, r0
    /* Clear the bit that indicates the FPU is in use in case the FPU was used
    before the scheduler was started - which would otherwise result in the
    unnecessary leaving of space in the SVC stack for lazy saving of FPU
    registers. */
    mov r0, #0
    msr control, r0
    /* Globally enable interrupts. */
    cpsie i
    cpsie f
    dsb
    isb

        // Финт ушами

        /* Get the location of the current TCB. */
    ldr    r3, =pxCurrentTCB
    ldr r1, [r3]
    ldr r0, [r1]
    // восстановить контекст первой задачи в нужной последовательности
    ldmia r0!, {тут список регистров R0-R12, LR, XPSR в правильном порядке}
    msr psp, r0
    isb
    mov r0, #0
    msr    basepri, r0
        // а тут восстановить PC и поехали
}

[FFFF]

А меня жаба душит транжирить SVC на такое... Вообще не хочу, чтобы FreeRTOS использовала SVC.

а Вы как бы распорядились SVC?

Сообщение отредактировал FFFF - Sep 1 2018, 15:22

[jcxz]

ldr r0, =0xE000ED08
ldr r0, [r0]
ldr r0, [r0]
msr msp, r0

Что-то у Вас мухи с котлетами намешаны
Зачем ещё и указатель стека прерываний на начало стека из таблицы прерываний ставить?
Это вобщем-то не относится к данной задаче. Хотя конечно хозяин - барин.

mov r0, #0
msr control, r0

Опять мухи с котлетами. Тогда сюда ещё до кучи и инициализацию пинов впендюрить можно.
Да и вроде - невозможно так записать что-то в CONTROL. Нужно юзать EXC_RETURN.

dsb
isb

Зачем?

ldmia r0!, {тут список регистров R0-R12, LR, XPSR в правильном порядке}

Ну вообще-то тут R0-R3,R12,LR,XPSR совершенно лишние.
Вроде как достаточно восстановить R4-R11, занести в LR нужное значение и сделать BX LR (сымитировать возврат из прерывания с переключением на нужный стек и в нужный режим).

msr psp, r0
isb
mov r0, #0
msr basepri, r0
// а тут восстановить PC и поехали

В результате режим процессора Вы не переключили и он остался в handler-режиме.
Для переключения нужно юзать BX LR с правильным значением в нём.
И опять же - ISB тут лишняя.

В uCOS вообще не заморачиваются: они изначально заносят в PSP=0, а потом просто программно возбуждают PendSV (как для любого программного переключения контекста), а в ISR PendSV делают проверку если PSP==0 (начальный старт первой задачи) - просто пропускают сохранение контекста сразу переходя к восстановлению контекста самой приоритетной задачи.
Конечно при этом в переключатель контекста добавляется одна лишняя команда, но имхо - это несущественно.

PS: Да и, как видно по приведённому Вами коду, FreeRTOS использует не всю SVC, а только SVC 0. Остальные 255 - свободны. Неужто Вам 255 не хватит? Для чего???

[FFFF]

если передавать номер функции в регистре перед вызовом SVC то можно и больше чем 256

еще и быстрее будет. надо лишь в регистр ввести значение необходимой функции. 2 команды если число больше 255, не придется доставать значение из SVC в обработчике

Сообщение отредактировал FFFF - Sep 2 2018, 06:14

[AlexandrY]

если передавать номер функции в регистре перед вызовом SVC то можно и больше чем 256
еще и быстрее будет. надо лишь в регистр ввести значение необходимой функции. 2 команды если число больше 255, не придется доставать значение из SVC в обработчике

Цитируя давайте ссылки на первоисточник:
ARM Mbed OS, файл rtx_ketnel.c, строка 516

[FFFF]

собственно я сам до этого дошел, думаю это лежит на поверхности

я Си не знаю, 516 строка для меня темный лес

Сообщение отредактировал FFFF - Sep 2 2018, 06:51

[Arlleex]

А меня жаба душит транжирить SVC на такое... Вообще не хочу, чтобы FreeRTOS использовала SVC.

а Вы как бы распорядились SVC?

Сам факт того, что это прерывание используется только 1 раз... Ужас.
Даже если оно мне не нужно - у меня внутренний когнитивный диссонанс

Что-то у Вас мухи с котлетами намешаны
Зачем ещё и указатель стека прерываний на начало стека из таблицы прерываний ставить?
Это вобщем-то не относится к данной задаче. Хотя конечно хозяин - барин.

...

Опять мухи с котлетами. Тогда сюда ещё до кучи и инициализацию пинов впендюрить можно.

...

Зачем?

Не мое. Это я сейчас порт на Cortex-M4 открыл и сюда вставил Нужно оно там или не нужно - это другой вопрос, конечно же.

Да и вроде - невозможно так записать что-то в CONTROL. Нужно юзать EXC_RETURN.

В привилегированном режиме можно. EXC_RETURN используется при входе в прерывание и выходе из него.

Ну вообще-то тут R0-R3,R12,LR,XPSR совершенно лишние.
Вроде как достаточно восстановить R4-R11, занести в LR нужное значение и сделать BX LR (сымитировать возврат из прерывания с переключением на нужный стек и в нужный режим).

В этом и фишка, что я хочу полностью избавиться от SVC, передать управление на первую задачу без использования прерывания. Поэтому я и предложил восстановить весь регистровый стек, потому как мы не в прерывании еще находимся, поэтому R0-R3, R12, LR, XPSR восстановить нужно будет.
Интересно вот, что будет если в привилегированном режиме потока записать EXC_RETURN в LR со значениями (PSP + Thread Mode) и сделать BX LR... Какой-нибудь Usage Fault, скорее всего.

В результате режим процессора Вы не переключили и он остался в handler-режиме.
Для переключения нужно юзать BX LR с правильным значением в нём.
И опять же - ISB тут лишняя.

Повторюсь, что режим процессора должен оставаться в Thread. Если бы прерывание было - как в исходном примере, то я не задался бы целью обойти использование SVC
ISB лишняя, да... Там весь порт кривущий, но работает. Вычищаю потихоньку, что нужно мне. Вот и решил заморочиться, избавившись от такого не очень, на мой взгляд, разумного использования SVC. Я еще понимаю, если бы оно вызывалось раз в день. Но тут только при старте приложения...

PS: Да и, как видно по приведённому Вами коду, FreeRTOS использует не всю SVC, а только SVC 0. Остальные 255 - свободны. Неужто Вам 255 не хватит? Для чего???

Мне-то хватит. Просто хочу свои SVC как можно короче сделать, без лишних телодвижений. А подход, предложенный индусами-портировщиками, мне не очень нравится. Поэтому и гадаю, как красиво сделать

В uCOS вообще не заморачиваются: они изначально заносят в PSP=0, а потом просто программно возбуждают PendSV (как для любого программного переключения контекста), а в ISR PendSV делают проверку если PSP==0 (начальный старт первой задачи) - просто пропускают сохранение контекста сразу переходя к восстановлению контекста самой приоритетной задачи.
Конечно при этом в переключатель контекста добавляется одна лишняя команда, но имхо - это несущественно.

Воот. Вот это уже другое дело. Я тоже рассматривал такой вариант, но как раз лишние пару инструкций проверки травят душу перфекциониста
Вот и думаю, что это сделать, скорее всего, можно без прерываний и лишних телодвижений в переключателе контекста (я хотел бы, чтобы он был как можно короче и быстрее). Просто нужно исхитриться и восстановить весь контекст выполнения первой запускаемой задачи.