OSIntExit()函数检查任务就绪状态，如果需要进行任务切换，将调用OSIntCtxSw()。所以

OSIntCtxSw()又称为中断级的任务切换函数。由于在调用OSIntCtxSw()之前已经发生了中断，

OSIntCtxSw()将默认CPU寄存器已经保存在被中断任务的堆栈中了。

图F 9.4 任务级任务切换时的80x86堆栈结构.

程序清单L9.5给出的代码大部分与OSCtxSw()的代码相同，不同之处是，第一，由于中断已

经发生， 此处不需要再保存CPU寄存器 (没有PUSHA,PUSHES,或PUSHDS) ; 第二， OSIntCtxSw()需要调整堆栈指针，去掉堆栈中一些不需要的内容，以使堆栈中只包含任务的运行环境。图F9.5可以帮助读者理解这一过程。

程序清单L 9.5 OSIntCtxSw().

_OSIntCtxSwPROCFAR

;;IgnorecallstoOSIntExitandOSIntCtxSw

;ADDSP,8;(UncommentifOS_CRITICAL_METHODis1,seeOS_CPU.H)(1)

ADDSP,10;(UncommentifOS_CRITICAL_METHODis2,seeOS_CPU.H)

;

MOVAX,SEG_OSTCBCur; 载入DS

MOVDS,AX

;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBCur;OSTCBCur->OSTCBStkPtr=SS:SP(2)

MOVES:[BX+2],SS

MOVES:[BX+0],SP

;

CALLFARPTR_OSTaskSwHook(3)

;

MOVAX,WORDPTRDS:_OSTCBHighRdy+2;OSTCBCur=OSTCBHighRdy(4)

MOVDX,WORDPTRDS:_OSTCBHighRdy

MOVWORDPTRDS:_OSTCBCur+2,AX

MOVWORDPTRDS:_OSTCBCur,DX

;

MOVAL,BYTEPTRDS:_OSPrioHighRdy;OSPrioCur=OSPrioHighRdy(5)

MOVBYTEPTRDS:_OSPrioCur,AL

;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBHighRdy;SS:SP=OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr (6)

MOVSS,ES:[BX+2]

MOVSP,ES:[BX]

;

POPDS; 载入新任务的CPU环境 (7)

POPES (8)

POPA (9)

;

IRET; 返回新任务 (10)

;

_OSIntCtxSwENDP

图F 9.5 中断级任务切换时的80x86堆栈结构

当中断发生后，CPU在完成当前指令后，进入中断处理过程。首先是保存现场，将返回地址

压入当前任务堆栈，然后保存状态寄存器的内容。接下来CPU从中断向量处找到中断服务程序的

入口地址，运行中断服务程序。在μC/OS-II中，要求用户的中断服务程序在开头保存CPU其他寄

存器的内容[图F9.5(1)]。此后，用户必须调用OSIntEnter()或着把全局变量OSIntNesting加1。

此时，被中断任务的堆栈中保存了任务的全部运行环境。在中断服务程序中，有可能引起任务

就绪状态的改变而需要任务切换，例如调用了OSMboxPost(),OSQPostFront(),OSQPost(),或试

图唤醒一个优先级更高的任务(调用OSTaskResume()),还可能调用OSTimeTick()，

OSTimeDlyResume()等等。

μC/OS-II要求用户在中断服务程序的末尾调用OSInt Exit()，以检查任务就绪状态。在调用

OSInt Exit()后，返回地址会压入堆栈中[图F9.5(2)]。

进入OSIntExit()后，由于要访问临界代码区，首先关闭中断。由于OS_ENTER_CRITICAL()可

能有不同的操作(见9.03.02节)，状态寄存器SW的内容有可能被压入堆栈[图F9.5(3)]。如果

确实要进行任务切换，指针OSTCBHighRdy将指向新的就绪任务的OS_TCB，OSIntExit()会调用

OSIntCtxSw()完成任务切换。注意，调用OSIntCtxSw()会在再一次在堆栈中保存返回地址[图

F9.5(4)]。在进行任务切换的时候，我们希望堆栈中只保留一次中断发生的任务环境(如图

F9.5(1))，而忽略掉由于函数嵌套调用而压入的一系列返回地址(图F9.5(2),(3),(4))。忽

略的方法也很简单，只要把堆栈指针加一个固定的值就可以了[图F9.5(5)/程序清单L9.5(1)]。

如果用方法2实现OS_ENTER_CRITICAL()，这个固定值是10;如果用方法1，则是8。实际操作中

还与编译器以及编译模式有关。例如，有些编译器会为OSIntExit()在堆栈中分配临时变量，这

都会影响具体占用堆栈的大小，这一点需要提醒用户注意。

一但堆栈指针重新定位后，就被保存到将要被挂起的任务OS_TCB中[图F9.5(6)/程序清单

L9.5(2)]。在μC/OS-II中(包括μC/OS)，OSIntCtxSw()是唯一一个与编译器相关的函数，也是

用户问的最多的。如果您的系统移植后运行一段时间后就会死机，就应该怀疑是OSIntCtxSw()

中堆栈指针重新定位的问题。

当当前任务的现场保存完毕后，用户定义的对外接口函数OSTaskSwHook()会被调用[程序清

单L9.5(3)]。注意到OSTCBCur指向当前任务的OS_TCB，OSTCBHighRdy指向新任务的OS_TCB。在

函数OSTaskSwHook()中用户可以访问这两个任务的OS_TCB。如果不用对外接口函数，请在头文

件中关闭相应的开关选项，提高任务切换的速度。

从对外接口函数OSTaskSwHook()返回后，由于任务的更替，变量OSTCBHighRdy被拷贝到

OSTCBCur中[程序清单L9.5(4)]，同样，OSPrioHighRdy被拷贝到OSPrioCur中[程序清单

L9.5(5)]。此时，OSIntCtxSw()将载入新任务的CPU环境，首先从新任务OS_TCB中取出SS和SP寄

存器的值[图F9.5(7)/程序清单L9.5(6)]，然后运行POPDS[图F9.5(8)/程序清单L9.5(7)],

POPES[图F9.5(9)/程序清单L9.5(8)],POPA[图F9.5(10)/程序清单L9.5(9)]取出其他寄存器

的值,最后用中断返回指令IRET[图F9.5(11)/程序清单L9.5(10)]完成任务切换。

需要注意的是在运行OSIntCtxSw()和用户定义的OSTaskSwHook()函数期间，中断是禁止的。

9.04.04 OSTickISR()

在9.03.05节中，我们已经提到过实时系统中时钟节拍发生频率的问题，应该在10到100Hz

之间。但由于PC环境的特殊性，时钟节拍由硬件产生，间隔54.93ms(18.20648Hz)。我们将时

钟节拍频率设为200Hz。PC时钟节拍的中断向量为0x08，μC/OS-II将此向量截取，指向了μC/OS

的中断服务函数OSTickISR()，而原先的中断向量保存在中断129(0x81)中。为满足DOS的需要，

原先的中断服务还是每隔54.93ms(实际上还要短些)调用一次。图F9.6为安装μC/OS-II前后的

中断向量表。

在μC/OS-II中， 当调用OSStart()启动多任务环境后， 时钟中断的作用是非常重要的。 但在PC

环境下，启动μC/OS-II之前就已经有时钟中断发生了，实际上我们希望在μC/OS-II初始化完成之后再发生时钟中断，调用OSTickISR()。与此相关的有下述过程：

PC_DOSSaveReturn()函数(参看PC.C)：该函数由main()调用，任务是取得DOS下时钟中断向量，并将其保存在0x81中。

main()函数:

设定中断向量0x80指向任务切换函数OSCtxSw()

至少创立一个任务

当初始化工作完成后调用OSStart()启动多任务环境

第一个运行的任务：

设定中断向量0x08指向函数OSTickISR()

将时钟节拍频率从18.20648改为200Hz

图F9.6 PC 中断向量表(IVT).

在程序清单L9.6给出了函数OSTickISR()的伪码。和μC/OS-II中的其他中断服务程序一样，OSTickISR()首先在被中断任务堆栈中保存CPU寄存器的值，然后调用OSIntEnter()。

μC/OS-II要求在中断服务程序开头调用OSIntEnter()， 其作用是将记录中断嵌套层数的全局

变量OSIntNesting加1。如果不调用OSIntEnter()，直接将OSIntNesting加1也是允许的。接下来计数器OSTickDOSCtr减1[程序清单L9.6(3)]，每发生11次中断，OSTickDOSCtr减到0，则调用DOS的时钟中断处理函数[程序清单L9.6(4)]，调用间隔大约是54.93ms。如果不调用DOS时钟中断函数，则向中断优先级控制器(PIC)发送命令清除中断标志。如果调用了DOS中断，则此项操作可免，因为在DOS的中断程序中已经完成了。随后，OSTickISR()调用OSTimeTick()，检查所有处于延时等待状态的任务，判断是否有延时结束就绪的任务[程序清单L9.6(6)]。 在OSTickISR()的最后调用OSIntExit()， 如果在中断中 (或其他嵌套的中断)有更高优先级的任务就绪，并且当前中断为中断嵌套的最后一层。OSIntExit()将进行任务调度。注意如果进行了任务调度，OSIntExit()将不再返回调用者，而是用新任务的堆栈中的寄存器数值恢复CPU现场，然后用IRET实现任务切换。如果当前中断不是中断嵌套的最后一层，或中断中没有改变任务的就绪状态，OSIntExit()将返回调用者OSTickISR()，最后OSTickISR()返回被中断的任务。

程序清单L9.7给出了OSTickISR()的完整代码。

程序清单L 9.6 OSTickISR()伪码.

voidOSTickISR(void)

{

Saveprocessorregisters;(1)

OSIntNesting++;(2)

OSTickDOSCtr—-;(3)

if(OSTickDOSCtr==0){

ChainintoDOSbyexecutingan'INT81H'instruction;(4)

}else{

SendEOIcommandtoPIC(PriorityInterruptController);(5)

}

OSTimeTick();(6)

OSIntExit(); (7)

Restoreprocessorregisters;(8)

Executeareturnfrominterruptinstruction(IRET);(9)

}

程序清单L9.7 OSTickISR().

_OSTickISRPROCFAR

;

PUSHA; 保存被中断任务的CPU环境

PUSHES

PUSHDS

;

MOVAX,SEG_OSTickDOSCtr; 载入 DS

MOVDS,AX

;

INCBYTEPTR_OSIntNesting; 标示 uC/OS-II 进入中断

;

DECBYTEPTRDS:_OSTickDOSCtr

CMPBYTEPTRDS:_OSTickDOSCtr,0

JNESHORT_OSTickISR1; 每11个时钟节拍(18.206Hz)调用DOS时钟中断

;

MOVBYTEPTRDS:_OSTickDOSCtr,11

INT081H; 调用DOS时钟中断处理过程

JMPSHORT_OSTickISR2

_OSTickISR1:

MOVAL,20H; 向中断优先级控制器发送命令，清除标志位.

MOVDX,20H;

OUTDX,AL;

;

_OSTickISR2:

CALLFARPTR_OSTimeTick; 调用OSTimeTick()函数

;

CALLFARPTR_OSIntExit; 标示uC/OS-II退出中断

;

POPDS; 恢复被中断任务的CPU环境

POPES

POPA

;

IRET; 返回被中断任务

;

_OSTickISRENDP

如果不更改DOS下的时钟中断频率(保持18.20648Hz)，OSTickISR()函数还可以简化。程序清单L9.8为18.2Hz的OSTickISR()函数的伪码。同样，函数开头要保存所有的CPU寄存器[程序清单L9.8(1)]，将OSIntNesting加1[程序清单L9.8(2)]。接下来调用DOS的时钟中断处理过程[程序清单L9.8(3)]，此处就不需要清除中断优先级控制器的操作了，因为DOS的时钟中断处理中包含了这一过程。然后调用OSTimeTick()检查任务的延时是否结束[程序清单L9.8(4)]， 最后调用OSInt Exit()[程序清单L9.8(5)]。 结束部分是恢复CPU寄存器的内容[程序清单L9.8(6)]，执行IRET指令返回被中断的任务。如果采用8.2Hz的OSTickISR()函数，系统初始化过程就不用调用PC_SetTickRate()，同时将文件OS_CFG.H中的常量OS_TICKS_PER_SEC由200改为18。

程序清单L9.9给出了18.2HzOSTickISR()的完整代码。

程序清单L9.818.2Hz OSTickISR()伪码.

voidOSTickISR(void)

{

Saveprocessorregisters;(1)

OSIntNesting++;(2)

ChainintoDOSbyexecutingan'INT81H'instruction;(3)

OSTimeTick();(4)

OSIntExit(); (5)

Restoreprocessorregisters;(6)

Executeareturnfrominterruptinstruction(IRET);(7)

}

9.05 OS_CPU_C.C

μC/OS-II的移植需要用户改写OS_CPU_C.C中的六个函数：

OSTaskStkInit()

OSTaskCreateHook()

OSTaskDelHook()

OSTaskSwHook()

OSTaskStatHook()

OSTimeTickHook()

实际需要修改的只有OSTaskStkInit()函数，其他五个函数需要声明，但不一定有实际内容。这五个函数都是用户定义的，所以OS_CPU_C.C中没有给出代码。如果用户需要使用这些函数，请将文件OS_CFG.H中的#define constant OS_CPU_HOOKS_EN设为1，设为0表示不使用这些函数。

程序清单L 9.9 18.2Hz 的OSTickISR()函数.

_OSTickISRPROCFAR

;

PUSHA; 保存被中断任务的CPU环境

PUSHES

PUSHDS

;

MOVAX,SEG_OSIntNesting;载入 DS

MOVDS,AX

;

INCBYTEPTR_OSIntNesting;标示uC/OS-II进入中断

;

INT081H; 调用DOS的时钟中断处理函数

;

CALLFARPTR_OSTimeTick; 调用OSTimeTick()函数

;

CALLFARPTR_OSIntExit;标示uC/OS-IIof中断结束

;

POPDS; 恢复被中断任务的CPU环境

POPES

POPA

;

IRET; 返回被中断任务

;

_OSTickISRENDP

图F9.7 传递参数 pdata的堆栈初始化结构

9.05.01 OSTaskStkInit()

该函数由OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()调用，用来初始化任务的堆栈。初始状态的堆栈模拟发生一次中断后的堆栈结构。图F9.7说明了OSTaskStkInit()初始化后的堆栈内容。请注意，图中的堆栈结构不是调用OSTaskStkInit()任务的，而是新创建任务的。

当调用OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建一个新任务时，需要传递的参数是：

任务代码的起使地址，参数指针(pdata)，任务堆栈顶端的地址，任务的优先级。

OSTaskCreateExt()还需要一些其他参数，但与OSTask StkInit()没有关系。

OSTaskStkInit()(程序清单L9.10)只需要以上提到的3个参数(task,pdata,和ptos)。

程序清单L 9.10 OSTaskStkInit().

void*OSTaskStkInit(void(*task)(void*pd),void*pdata,void*ptos,INT16Uopt)

{

INT16U*stk;

opt=opt;/*'opt'未使用,此处可防止编译器的警告 */

stk=(INT16U*)ptos;/* 载入堆栈指针 (1)*/

*stk--=(INT16U)FP_SEG(pdata);/* 放置向函数传递的参数 (2)*/

*stk--=(INT16U)FP_OFF(pdata);

*stk--=(INT16U)FP_SEG(task);/* 函数返回地址(3)*/

*stk--=(INT16U)FP_OFF(task);

*stk--=(INT16U)0x0202;/*SW 设置为中断开启 (4)*/

*stk--=(INT16U)FP_SEG(task);/* 堆栈顶端放置指向任务代码的指针*/

*stk--=(INT16U)FP_OFF(task);

*stk--=(INT16U)0xAAAA;/*AX=0xAAAA(5)*/

*stk--=(INT16U)0xCCCC;/*CX=0xCCCC*/

*stk--=(INT16U)0xDDDD;/*DX=0xDDDD*/

*stk--=(INT16U)0xBBBB;/*BX=0xBBBB*/

*stk--=(INT16U)0x0000;/*SP=0x0000*/

*stk--=(INT16U)0x1111;/*BP=0x1111*/

*stk--=(INT16U)0x2222;/*SI=0x2222*/

*stk--=(INT16U)0x3333;/*DI=0x3333*/

*stk--=(INT16U)0x4444;/*ES=0x4444*/

*stk=_DS;/*DS=当前CPU的 DS寄存器 (6)*/

return((void*)stk);

}

由于80x86堆栈是16位宽的(以字为单位)[程序清单L9.10(1)]，OSTaskStkInit()将创立一个指向以字为单位内存区域的指针。同时要求堆栈指针指向空堆栈的顶端。

笔者使用的BorlandC/C++编译器配置为用堆栈而不是寄存器来传送参数pdata，此时参数pdata的段地址和偏移量都将被保存在堆栈中[程序清单L9.10(2)]。

堆栈中紧接着是任务函数的起始地址[程序清单L9.10(3)]，理论上，此处应该为任务的返回地址，但在μC/OS-II中，任务函数必须为无限循环结构，不能有返回点。

返回地址下面是状态字(SW)[程序清单L9.10(4)]， 设置状态字也是为了模拟中断发生后的堆栈结构。堆栈中的SW初始化为0x0202，这将使任务启动后允许中断发生;如果设为0x0002，则任务启动后将禁止中断。需要注意的是，如果选择任务启动后允许中断发生，则所有的任务运行期间中断都允许;同样，如果选择任务启动后禁止中断，则所有的任务都禁止中断发生，而不能有所选择。

如果确实需要突破上述限制，可以通过参数pdata向任务传递希望实现的中断状态。如果某个任务选择启动后禁止中断，那么其他的任务在运行的时候需要重新开启中断。同时还要修改OSTaskIdle()和OSTaskStat()函数，在运行时开启中断。如果以上任何一个环节出现问题，系统就会崩溃。所以笔者还是推荐用户设置SW为0x0202，在任务启动时开启中断。

堆栈中还要留出各个寄存器的空间，注意寄存器在堆栈中的位置要和运行指令PUSHA,PUSHES,和PUSHDS和压入堆栈的次序相同。 上述指令在每次进入中断服务程序时都会调用[程序清单L9.10(5)]。AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,和DI的次序是和指令PUSHA的压栈次序相同的。如果使用没有PUSHA指令的8086处理器，就要使用多个PUSH指令压入上述寄存器，且顺序要与PUSHA相同。 在程序清单L9.10中每个寄存器被初始化为不同的值， 这是为了调试方便。

Borland编译器支持伪寄存器变量操作，可以用_DS关键字取得CPUDS寄存器的值，程序清单

L9.10中(6)标记处用_DS直接把DS寄存器拷贝到堆栈中。

堆栈初始化工作结束后，OSTaskStkInit()返回新的堆栈栈顶指针，OSTaskCreate()或

OSTaskCreateExt()将指针保存在任务的OS_TCB中。

9.05.02 OSTaskCreateHook()

OS_CPU_C.C中未定义，此函数为用户定义。

9.05.03 OSTaskDelHook()

OS_CPU_C.C中未定义，此函数为用户定义。

9.05.04 OSTaskSwHook()

OS_CPU_C.C中未定义，此函数为用户定义。其用法请参考例程3。

9.05.05 OSTaskStatHook()