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[μCOS-III] 通读ucosiii最新版本3.04.04官方给基于stm32f429的移植代码,发现fpu的操作没有问题

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发表于 2015-11-18 09:06:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
看了一下ucosiii的官方提供的目前最新代码,觉得他的移植很严禁,尤其是版主提到的fpu问题,我没有发现哪里写的不对呢。在范例中,启动代码关闭了fpu硬件自动压栈,然后以固定的顺序对fpu的33个寄存器进行人工压栈,只要OS_CPU_ARM_FP_EN == DEF_ENABLED,那么每次任务切换调用的OSTaskSwHook函数会对fpu的33个寄存器进行压栈和出栈操作,机制非常简单。网上有网友说官方的移植有错误,根本就没有办法运行,不太理解哪里出了问题,虽说官方版本的fpu效率有些低,但是运行应该没有问题吧?如果说官方移植的有错误,谁又能一针见血的说出他的症结所在呢?
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发表于 2015-11-18 09:50:31 | 显示全部楼层
3.04.04不是最新,3.05.01才是最新。最近没时间折腾这个ucos了,等后面有时间看了再瞅瞅新版本的移植部分修改了那些。
ucos提供的方法也可以的,就是效率低一些,这个问题uCOS都解决不了,那不是歇菜了。。。
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发表于 2015-11-18 15:51:41 | 显示全部楼层
实际移植后,F4开FPU进入硬件错误,不开运行正常。
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 楼主| 发表于 2015-11-19 16:05:39 | 显示全部楼层
我也看了一下eric2013移植的改进版代码,其中PendSV部分代码有点疑惑,想请教一下。任务的堆栈初始化后第一次运行,是不需要进行现场保护的,那么任务第一次运行的标记是将PSP的设为0,那么有一个风险,那就是如果我在程序的启动代码(start.s)中就已经将MSP切换到PSP,执行PendSW的时候,由于中断过程中硬件的自动压栈,PSP的值将被改写为非零值,那么这下就会引发任务切换问题。怎么解决呢?
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 楼主| 发表于 2015-11-19 16:06:47 | 显示全部楼层
rgzdb?您说的“实际移植后,F4开FPU进入硬件错误,不开运行正常。”,是指的官方的移植代码么?
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发表于 2015-11-19 16:12:49 | 显示全部楼层

回 fandeshun 的帖子

fandeshun:我也看了一下eric2013移植的改进版代码,其中PendSV部分代码有点疑惑,想请教一下。任务的堆栈初始化后第一次运行,是不需要进行现场保护的,那么任务第一次运行的标记是将PSP的设为0,那么有一个风险,那就是如果我在程序的启动代码(start.s)中就已经将MSP切换到PSP,执行PendS .. (2015-11-19 16:05) 
所以一定要有规范的编程习惯,对于我们开发板所有的uCOS代码,我不会在uCOS开启多任务之前做任何额外个工作,外设的初始化等我都是放在启动任务里面完成的。
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发表于 2015-11-19 17:17:56 | 显示全部楼层
我在407上移植的V3.04.05这个版本,程序中遇到浮点操作后,再调用GUI_Clear()这个函数就进入硬件错误中断了,没有浮点操作就运行正常。目前还没有解决呢
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 楼主| 发表于 2015-11-19 18:42:35 | 显示全部楼层
第一次进入PendSV,为了保证PSP=0,硬件自动入栈显然使用的是MSP,那么您在弹出寄存器恢复现场的时候为了让任务使用PSP,使用的是任务堆栈初始化时自己人工定义的EXC_RETURN(0xfffffffd),PendSV返回时,硬件自动出栈的时候将不能恢复MSP中所保存的正确的寄存器值,而弹出了PSP的未知值,未知值怎么可能让第一个任务启动呢?当然,如果顺利启动了,说明弹出的还是MSP中的值,而EXC_RETURN中的指针控制位就没有起作用么?难道第一个任务得到运行之后,经历人工定义的EXC_RETURN后,他仅仅将CONTROL寄存器中的有效指针位更新为PSP,而中断返回过程中硬件自动出栈的时候则还是选择了MSP?您在代码中有没有其他地方明确定义CONTROL寄存器的堆栈选择位为PSP么?
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发表于 2015-11-19 20:45:15 | 显示全部楼层

回 fandeshun 的帖子

fandeshun:第一次进入PendSV,为了保证PSP=0,硬件自动入栈显然使用的是MSP,那么您在弹出寄存器恢复现场的时候为了让任务使用PSP,使用的是任务堆栈初始化时自己人工定义的EXC_RETURN(0xfffffffd),PendSV返回时,硬件自动出栈的时候将不能恢复MSP中所保存的正确的寄存器值,而弹出了PSP的 .. (2015-11-19 18:42) 
有些地方你还是没有理解透。
1. 首次运行PendSV将切换到当前最高优先级任务去执行,MSP中保存的自动入栈寄存器已经没有用了,也不需要返还了,而是开始多任务的执行了。
2. 开启多任务后,任务栈使用的是PSP,系统栈使用的MSP。

再好好理解下,有什么问题继续交流。
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发表于 2015-11-19 22:09:03 | 显示全部楼层
不开浮点可以正常运行,开浮点进入硬件错误,用的是官方例程Micrium_STM3240G-EVAL_OS3,版本号V3.04.05。
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 楼主| 发表于 2015-11-20 09:37:33 | 显示全部楼层
eric2013,谢谢你的耐心回复,我又仔细看了一下你的代码,觉得这次真的理解了!在PendSV的最后,你把人工出栈后的堆栈地址赋给了PSP,这样,中断返回过程中的硬件自动出栈恢复寄存器就没有问题了,而且,通过这次EXC_RETURN人工设置,PendSV返回后CONTROL寄存器将受该EXC_RETURN影响被自动更新为PSP状态,这样一来,以后的代码都将进入到PSP指针状态!所有的工作仅仅是浪费了32个MSP堆栈没有回收,以后的切换都是基于PSP的!不知理解是否到位。另外有个想法:为了不损失MSP,回收一下MSP,即:如果PSP=0,那么MSP-=8;然后再跳转到OS_CPU_PendSVHandler_nosave。代码如下:   CPSID I;     MRS R0, PSP;      TST R0, 0X00000000;     ITT EQ;       SUBEQ MSP, MSP, #8;       BEQ OS_CPU_PendSVHandler_nosave;  ......   不知是否可行。
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发表于 2015-11-20 11:27:31 | 显示全部楼层

回 fandeshun 的帖子

fandeshun:eric2013,谢谢你的耐心回复,我又仔细看了一下你的代码,觉得这次真的理解了!在PendSV的最后,你把人工出栈后的堆栈地址赋给了PSP,这样,中断返回过程中的硬件自动出栈恢复寄存器就没有问题了,而且,通过这次EXC_RETURN人工设置,PendSV返回后CONTROL寄存器将受该EXC_RETURN影 .. (2015-11-20 09:37) 
可以试试。

========
下面说的是另一个问题。
我们都知道,在STM32的启动文件里面有一个设置栈大小的地方,平时裸机编程都是用的这个栈空间,而uCOS-II和III设置了一个新的系统栈空间,没有再使用这个启动代码里面的栈空间作为以后的系统栈空间。这个是uCOS最大的浪费,所以我前面说明不要在uCOS开启多任务前做任何其它的工作,这些工作是要占用启动代码里面的栈空间,如果做得工作需要大的栈空间,造成的浪费就更大。
   当然,uCOS这么做也是有好处的,方便内核管理系统栈空间。
---------
在uCOS的汇编移植代码里面。你可以看到MSP重新指向了这个uCOS自己定义的系统栈空间。
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发表于 2015-11-20 13:56:27 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2015-11-20 17:17:01 | 显示全部楼层

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eric2013:可以试试。

========
下面说的是另一个问题。
....... (2015-11-20 11:27)
嗯,我也注意到这个问题了,不过我觉得ucos没有用启动代码那个栈,应该也没什么,他重新定义了MSP,之前在启动代码定义的栈应该被优化掉了,他们不会并行存在的,对整个内存不会造成浪费。如果你有顾虑,可以考虑将启动代码的栈设置成ucos用的栈。
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 楼主| 发表于 2015-11-20 17:25:39 | 显示全部楼层
另外,eric2013,使用你的这个移植版本,应该提醒大家把fpu自动入栈那个设置为系统默认的允许,要屏蔽掉官方版本启动代码中的相关"disable lazy context switch"的设置,才可以ucos保证运行正常。
;Disable automatic FP register content
;Disable lazy context switch
;LDR.W   R0, =0xE000EF34         ; Load address to FPCCR register
;LDR     R1, [R0]
;AND     R1,  R1, #(0x3FFFFFFF)  ; Clear the LSPEN and ASPEN bits
;STR     R1, [R0]
;ISB                             ; Reset pipeline now the FPU is enabled
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发表于 2015-11-20 17:28:43 | 显示全部楼层

回 fandeshun 的帖子

fandeshun:嗯,我也注意到这个问题了,不过我觉得ucos没有用启动代码那个栈,应该也没什么,他重新定义了MSP,之前在启动代码定义的栈应该被优化掉了,他们不会并行存在的,对整个内存不会造成浪费。如果你有顾虑,可以考虑将启动代码的栈设置成ucos用的栈。 (2015-11-20 17:17)
不是,是浪费掉了。后面不会再使用到。FreeRTOS在这方便做的很好,重新把启动代码部分指向栈顶。
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发表于 2015-11-20 17:29:46 | 显示全部楼层

回 fandeshun 的帖子

fandeshun:另外,eric2013,使用你的这个移植版本,应该提醒大家把fpu自动入栈那个设置为系统默认的允许,要屏蔽掉官方版本启动代码中的相关"disable lazy context switch"的设置,才可以ucos保证运行正常。
;Disable automatic FP register content
;Disable lazy context switch .. (2015-11-20 17:25) 
我的写个UCOS工程里面没有设置 LSPEN 和ASPEN,使用默认值,也就是使能这个特性。
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 楼主| 发表于 2015-11-21 09:56:47 | 显示全部楼层

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eric2013:不是,是浪费掉了。后面不会再使用到。FreeRTOS在这方便做的很好,重新把启动代码部分指向栈顶。

(2015-11-20 17:28)
那我们把启动代码的栈顶改为指向ucos的栈吧,这样应该就没有问题了。
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发表于 2015-11-21 10:00:35 | 显示全部楼层

回 fandeshun 的帖子

fandeshun:那我们把启动代码的栈顶改为指向ucos的栈吧,这样应该就没有问题了。 (2015-11-21 09:56) 
不好,因为这样uCOS没有办法管理了系统栈了。
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发表于 2015-11-21 11:09:05 | 显示全部楼层
求版主FPU开和不开均正常的 最终版本……
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发表于 2015-11-21 11:17:43 | 显示全部楼层

回 roguebear 的帖子

roguebear:求版主FPU开和不开均正常的 最终版本……    (2015-11-21 11:09) 
使用当前给V5开发板配套的即可。只是新版本我还没有去移植,待我搞F429开发板的时候再配套吧。
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 楼主| 发表于 2015-11-21 12:27:08 | 显示全部楼层

回 eric2013 的帖子

eric2013:不好,因为这样uCOS没有办法管理了系统栈了。 (2015-11-21 10:00)
又看了一下,ucos系统启动之前,在启动代码里定义的那个栈,后面就没有再使用过,我觉得把启动代码那个栈改为ucos的可行。
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发表于 2015-11-21 12:33:57 | 显示全部楼层

回 fandeshun 的帖子

fandeshun:又看了一下,ucos系统启动之前,在启动代码里定义的那个栈,后面就没有再使用过,我觉得把启动代码那个栈改为ucos的可行。 (2015-11-21 12:27)
这样做不好。uCOS没有办法去管理这个栈空间。还得再修改源代码,得不偿失,其实没必要纠结这些了。前面我就是简单的提一下,开阔下你的思路。
这个问题我们就讨论到这里吧,后面你有什么新的发现了,我们继续交流。
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 楼主| 发表于 2015-11-22 12:40:23 | 显示全部楼层
好的,谢谢eric,多交流,共同进步
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