FreeRTOS使用delay_ms()作为系统延时、任务调度

Akatsuki_lim

请教一个问题，最近在学习使用FreeRTOS，想像原子一样在delay.c里添加RTOS的系统支持，即使用tick时钟作延时。现在有几个问题：
1、在启动任务调度器前，如果调用了delay_ms()或者printf()(LCD_Init函数会用到这两个函数)，系统就会进入HardFault_Handler状态
2、但当启动了vTaskStartScheduler()调度器后，延时和串口函数都能正常工作
3、相比ucosii，在初始化os前，调用了延时和串口打印却等正常运转。。。

以上初步怀疑是FreeRTOS的中断处理没配置好，系统的源代码、某开发板的FreeRTOS教程也看过好几遍，没找到办法。。
支招！！！
附：自己移植的工程代码，使用的是f103

zuozhongkai

这是你没移植好延时。跟FreeRTOS没关系。给你发一份我们自己F429的的FreeRTOS版本的SYSTEM文件夹，你可以参考一下。F429用的HAL库。

FreeRTOS

调度器没启动前是不能调用系统延时的，因为调度器在启动时才开始初始化SysTick，也就是说系统定时器在调度器启动后才开始运行

Akatsuki_lim

FreeRTOS 发表于 2016-10-9 07:53
调度器没启动前是不能调用系统延时的，因为调度器在启动时才开始初始化SysTick，也就是说系统定时器在调度 ...

这样说来，串口中断处理等操作也是要调度器启动了才能开始运行？

FreeRTOS

Akatsuki_lim 发表于 2016-10-9 08:04
这样说来，串口中断处理等操作也是要调度器启动了才能开始运行？

根据FreeRTOS的设计，几乎可以认为系统没开跑前系统API都不能用
因为不管是信号量、队列、互斥锁还是任务结构体，使用前必须要创建，创建时一定会调用系统自带的内存管理，例如 heap_4只要调用了内存分配，必然会调用 vTaskSuspendAll(); 跟 xTaskResumeAll();
xTaskResumeAll() 最后调用了 taskEXIT_CRITICAL();
[mw_shl_code=applescript,true]void vPortExitCritical( void )
{
        configASSERT( uxCriticalNesting );
        uxCriticalNesting--;
        if( uxCriticalNesting == 0 )
        {
                portENABLE_INTERRUPTS();
        }
}[/mw_shl_code]仔细看有一个操作系统的嵌套层数计数器进行了自减操作：uxCriticalNesting--;
这个变量在操作系统没开跑前的初始值并不是0： static UBaseType_t uxCriticalNesting = 0xaaaaaaaa;
问题就出在这了，因为初始值并不是0，所以 portENABLE_INTERRUPTS(); 是不会被执行的！！！
portENABLE_INTERRUPTS() 是啥？这是使能系统中断的接口，内存分配前系统屏蔽了中断，在操作系统启动后，内存分配完毕会重新开启中断
反之，在FreeRTOS的调度器没启动前，只要你调用了系统的内存管理，中断就会被关闭，而且关闭之后不会被打开！

我们一般都在串口中断里面调用了信号量API来通知APP，但信号量创建后中断就被关闭了，如果串口中断也在操作系统的管辖范围内
那么意味着串口中断也被屏蔽了，你说还能正常使用么？

Akatsuki_lim

zuozhongkai 发表于 2016-10-8 22:33
这是你没移植好延时。跟FreeRTOS没关系。给你发一份我们自己F429的的FreeRTOS版本的SYSTEM文件夹，你可以参 ...

十分感谢，还没看过F429的资料，想不到已经做出来了

Akatsuki_lim

FreeRTOS 发表于 2016-10-9 09:54
根据FreeRTOS的设计，几乎可以认为系统没开跑前系统API都不能用
因为不管是信号量、队列、互斥锁还是任 ...

原来是自己没有深入理解FreeRTOS，感谢版主耐心回答

Akatsuki_lim

感谢@zuozhongkai @FreeRTOS 的提示和解答，今天再修改了一下delay.c函数，在SysTick_Handler()里加入系统启动判断：
[mw_shl_code=applescript,true]//systick中断服务函数,使用ucos时用到
void SysTick_Handler(void)
{                                  
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD         //如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.       
        OSIntEnter();                //进入中断
    OSTimeTick();       //调用ucos的时钟服务程序               
    OSIntExit();        //触发任务切换软中断
#endif       
#ifdef FreeRTOS
        if(OSRunning==1)        //系统在运行
        {
                xPortSysTickHandler();       
        }
#endif
}
[/mw_shl_code]
这样系统就能在没有启动调度器的情况下，调用延时和串口打印函数也能正常运行。

新的问题又来了：
USART1_IRQHandler()里模仿ucos调用了taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR(),taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR()作为中断屏蔽，追踪源码，是一段汇编，，，
[mw_shl_code=applescript,true]//taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR()
__asm uint32_t ulPortSetInterruptMask( void )
{
        PRESERVE8

        mrs r0, basepri
        mov r1, #configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY
        msr basepri, r1
        bx r14
}
/*-----------------------------------------------------------*/
//portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR()
__asm void vPortClearInterruptMask( uint32_t ulNewMask )
{
        PRESERVE8

        msr basepri, r0
        bx r14
}
/*-----------------------------[/mw_shl_code]
能指点迷津？

附：修正后的工程

FreeRTOS

Akatsuki_lim 发表于 2016-10-9 19:32
感谢@zuozhongkai @FreeRTOS 的提示和解答，今天再修改了一下delay.c函数，在SysTick_Handler()里加入系统 ...

关于 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 和 BASEPRI 寄存器的用法请参考我的另一个帖子：
http://www.openedv.com/thread-77593-1-1.html
帖子中间部分对这两者进行了一个比较详细的解释

wangjun110

请问楼主问题解决了吗？

Akatsuki_lim

wangjun110 发表于 2016-10-25 17:23
请问楼主问题解决了吗？

嗯？是指哪方面问题？

wangjun110

Akatsuki_lim 发表于 2016-10-25 17:28
嗯？是指哪方面问题？

没启用调度前delay_ms和串口不能打印的问题。

Akatsuki_lim

wangjun110 发表于 2016-10-25 17:31
没启用调度前delay_ms和串口不能打印的问题。

解决了，工程代码已共享。代码在第8楼
不过启动任务调度前的delay_ms()可能会不太准

wangjun110

Akatsuki_lim 发表于 2016-10-25 17:33
解决了，工程代码已共享。代码在第8楼
不过启动任务调度前的delay_ms()可能会不太准

嗯。看到了，我很喜欢你的代码风格。
你说的延时可能不太准，能否解释下原因呢？呵呵

Akatsuki_lim

wangjun110 发表于 2016-10-25 17:45
嗯。看到了，我很喜欢你的代码风格。
你说的延时可能不太准，能否解释下原因呢？呵呵

1、delay_ms 函数里有一个 OSRunning==1 的判断，它是启用了任务调度函数才为真。在调度使用前，延时都用 delay_us 来实现。比如说 delay_ms(2) 实际就是 delay_us(2000) 。
2、中断使用的4组，4位抢占优先级，0位响应优先级。然后抢占优先级的范围是0~2^4-1，就是0~15。数值越小越优先，所以设一个15

wangjun110

Akatsuki_lim 发表于 2016-10-26 08:10
1、delay_ms 函数里有一个 OSRunning==1 的判断，它是启用了任务调度函数才为真。在调度使用前，延时都用 ...

多谢谢指教，从回贴的时间不难看出你是8点上班然后5：30下班，我猜的没错吧。

Akatsuki_lim

wangjun110 发表于 2016-10-26 09:02
多谢谢指教，从回贴的时间不难看出你是8点上班然后5：30下班，我猜的没错吧。

哈哈，这都可以看出来。