CPU上下文切換的詳細資料講解

　　一 定義

　　當UCOS-III轉(zhuǎn)向執(zhí)行另一項新任務(wù)的時候，他保存了當前任務(wù)的CPU寄存器到堆棧，并從新任務(wù)的堆棧CPU寄存器載入CPU，這個過程叫做上下文切換

　　上下文切換需要一些開支，CPU的寄存器越多，開支越大。上下文切換的時間基本取決于有多少個CPU寄存器需要被存儲和載入。上下文切換的代碼是移植UCOS -II 時編寫的，該部分代碼要適用于處理器，這些代碼被放在C和匯編文件中： OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM。移植部分在下面會詳細介紹，根據(jù)不同的CPU架構(gòu)，移植的時候需要注意很多不部分細節(jié)。我們先來看一下常見CPU的結(jié)構(gòu)：包含16個整數(shù)寄存器（R0~R15）和一個中斷堆棧寄存器和狀態(tài)寄存器。每個寄存器都是32位的，16個整數(shù)寄存器都是可以存儲數(shù)據(jù)或者地址，指令指針寄存器是R15，兩個堆棧指針是R14和R14‘，其實R14是指向任務(wù)的堆棧的指針TSP，R14’是指向ISR的堆棧的指針I(yè)SP。當CPU接收到一個中斷的時候自動切換到ISR堆棧（也就是說CPU有獨立用于處理中斷的堆棧）在uC/OS-III 中，任務(wù)切換時的堆棧設(shè)置類似于中斷發(fā)生時的那樣，所有的CPU 寄存器都被保存。我們假定任務(wù)堆棧中的信息將要被載入到CPU 中，TSP 指向任務(wù)堆棧中最后一個被保存的寄存器。程序指針寄存器和狀態(tài)寄存器是最先被保存在任務(wù)堆棧中。事實上，當中斷發(fā)生時這些是被CPU 自動執(zhí)行的。其它的寄存器通過軟件被壓入任務(wù)堆棧， TSP 不會被保存到堆棧，但會被保存到任務(wù)的TCB。ISP 指向當前中斷堆棧的頂部。當中斷服務(wù)程序被執(zhí)行時，處理器把 R14“作為堆棧指針用于指向函數(shù)和局部參數(shù)。有兩種上下文切換的方式：一個是任務(wù)級的，一個是中斷級的，任務(wù)級切換時通過OSCtxSW（）實現(xiàn)的，實際上它是被 OS_TASK_SW宏調(diào)用的中斷級切換是通過調(diào)用OSIntCtxSw（）實現(xiàn)。它是用匯編語言寫的，保存于OS_CPU_A.ASM。