（1）自写zrtos，实现多任务，多优先级，支持消息邮箱，信号量等的简易操作系统

该系统是我在阅读了ucos后，并且借鉴了其它操作系统后实现的，完成了一些基础的工作，可以拿过来学习，也可以进行简单的应用。

声明：仅供学习！

要自写一个操作系统，我们首先要实现的就是任务切换，再其次是任务调度（高优先级先执行，同优先级时间片分割执行），然后再是消息邮箱，信号量，互斥量等等。

下面我们来看看任务切换的实现，这部分的代码只能由汇编语言来完成，在handler.s中有任务切换的具体代码：

我们的任务板是stm32，stm32是基于cortex-m3内核的，所以在写这个系统的时候很多参照了cortex-m3内核的文档，其中包括了pendsv中断向量，与中断压栈以及堆栈指针等方面。在设计中中断任务我们用的是msp堆栈指针，而我们的任务使用的是psp指针，我们在汇编代码中开启了psp指针的使用以后就，cpu就会自动的进行切换了：

开全局与关全局中断的代码：

enter_intexport enter_intCPSID I ;PRIMASK=1 关中断BX LR ;返回exit_intexport exit_intCPSIE I;开中断BX LR ;返回

第一次启动操作系统，我们往往需要初始化psp指针，设置pendsv中断为最低的优先级，然后开始一次调度：

;开启操作系统start_osprocexport start_osCPSID   I ;首先设置pendsv为最低优先级;设置pendsv的中断优先级ldr r0,=0xE000ED22;最低优先级ldr r1,=0xff;设置strb r1,[r0];设置psp为0,用于判断是否第一次任务调度MOVS R0, #0 ;R0 = 0MSR PSP, R0 ;PSP = R0;开启pendsv中断LDR R0, =0xE000ED04 ;R0 = 0xE000ED04LDR R1, =0x10000000 ;R1 = 0x10000000;设置触发STR.w R1, [R0] ;*(uint32_t *)NVIC_INT_CTRL = NVIC_PENDSVSET;打开中断CPSIE I ;;死循环os_start_hang B os_start_hangendp

软件开启pendsv中断的代码：

;出发pendsv中断，以便进行中断调度open_scheduling procexport open_schedulingpush {r0-r4,lr}LDR R0, =0xE000ED04LDR R1, =0x10000000 ;进入pendsv中断STR R1, [R0]pop  {r0-r4,pc}endp

最后就死pendsv中断中的代码：

;pendsv中断PendSV_Handler  PROC                EXPORT  PendSV_Handler   REQUIRE8    ; 加这两条对齐伪指令防止链接器报错PRESERVE8   ; 8 字对齐;中断调度时不能被打断，这里关闭中断                cpsid I;获得sp指针的值MRS R0, PSP ;R0 = PSP;如果第一次执行,则执行一次中断调度CBZ R0, thread_change ;不是第一次则保护r4-r11SUBS R0, R0, #0x20 ;R0 -= 0x20STM R0, {R4-R11} ;;保存本次的栈顶地址ldr r1,=task_mem_ldr r1,[r1]str R0,[r1]thread_change;任务调度push {lr}ldr.w r0,=task_swblx r0pop  {lr}LDM R0, {R4-R11} ;恢复新的r4-r11的值ADDS R0, R0, #0x20 ;R0 += 0x20MSR PSP, R0;切换到用户线程模式;lr 的第2位为1时自动切换ORR LR, LR, #0x04  ;开中断cpsie IBX LR                ENDP

下面是最最重要的，任务调度器，任务调度器主要是找到最高优先级的任务，并且轮询调度，还要保存要运行的任务的控制块，在task.c中：

//任务调度函数void *task_sw(void){uint32 i=0;TASK_TCB *max_TASK_TCB=TASK_TCB_LIST[0];static TASK_TCB *back_task_tcb=null;//查找没有通优先级的if(back_task_tcb!=null){uint32 spotted=0;for(i=0;i<TASK_TCB_NUM;i++){if(back_task_tcb==TASK_TCB_LIST[i]){spotted=1;continue;}//确保是没有被调度过的任务if(spotted==1){if(TASK_TCB_LIST[i]!=null&&back_task_tcb->level==TASK_TCB_LIST[i]->level){max_TASK_TCB=TASK_TCB_LIST[i];goto step;}}}}for(i=0;i<TASK_TCB_NUM;i++){if(TASK_TCB_LIST[i]!=null){if(TASK_TCB_LIST[i]->status==true&&//任务没有被延时TASK_TCB_LIST[i]->delay_count==0){if(max_TASK_TCB==null){max_TASK_TCB=TASK_TCB_LIST[i];continue;}//获取优先级最高的if(max_TASK_TCB->level > TASK_TCB_LIST[i]->level){max_TASK_TCB=TASK_TCB_LIST[i];}}}}step://运行时间+1max_TASK_TCB->run_count++;//当前的堆栈task_mem_=&max_TASK_TCB->mem_task;//保存当前运行的tcbTCBIng=max_TASK_TCB;//保存上次获得的最大优先级back_task_tcb=max_TASK_TCB;//返回堆栈的地址return max_TASK_TCB->mem_task;}

这就是zrtos的任务切换的核心部分，看了这些对rtos也算有一定的了解。请期待下一节，zrtos中API函数的使用。