freertos任务调度关键函数理解


void xPortPendSVHandler( void )
{
    /* This is a naked function. */
    __asm volatile
    (
        //保存当前任务上下文
        "    mrs r0, psp                            \n"  //读取进程栈指针(PSP)到r0
        "    isb                                    \n"  //指令同步屏障,确保前面的指令执行完毕
        "                                        \n"
        "    ldr    r3, pxCurrentTCBConst            \n"  /* Get the location of the current TCB. */
        "    ldr    r2, [r3]                        \n"  //保存r4-r11寄存器到当前任务栈(STMDB指令)
        "                                        \n"  //只保存/恢复r4-r11是因为ARM架构下中断自动保存r0-r3,r12,lr,pc,xPSR  
        "    stmdb r0!, {r4-r11}                    \n"  /* Save the remaining registers. */
        "    str r0, [r2]                        \n"  /* Save the new top of stack into the first member of the TCB. */
        "                                        \n"  //更新TCB中的栈顶指针 
                                                        
        "    stmdb sp!, {r3, r14}                \n"  //临时保存r3和r14寄存器
        "    mov r0, %0                            \n"   
        "    msr basepri, r0                        \n"  //提升中断优先级(basepri)保护临界区
        "    bl vTaskSwitchContext                \n"  //调用vTaskSwitchContext选择新任务
        "    mov r0, #0                            \n"
        "    msr basepri, r0                        \n"  //恢复中断优先级 解除所有中断屏蔽 (BASEPRI=0 时允许所有优先级中断)
        "    ldmia sp!, {r3, r14}                \n"  
        "                                        \n"  /* Restore the context, including the critical nesting count. */
        "    ldr r1, [r3]                        \n"  //从新任务的TCB获取栈指针 临界区嵌套计数可能是前面版本的注释,此处不适合.
        "    ldr r0, [r1]                        \n"  /* The first item in pxCurrentTCB is the task top of stack. */
        "    ldmia r0!, {r4-r11}                    \n"  // Pop the registers.   恢复r4-r11寄存器(LDMIA指令)
        "    msr psp, r0                            \n"  //更新PSP为新任务的栈指针
        "    isb                                    \n"  //指令同步屏障,确保前面的指令执行完毕
        "    bx r14                                \n"  //通过BX指令返回到新任务的执行点
        "                                        \n"  //会触发处理器的异常返回机制
        //处理器会自动从栈中恢复xPSR、PC、LR、R12、R3-R0(这是异常进入时自动压栈的寄存器) 从R0开始...到PC结束
        //根据EXC_RETURN值切换回线程模式并使用PSP
        "    .align 4                            \n"
        "pxCurrentTCBConst: .word pxCurrentTCB    \n"
        ::"i" ( configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY )
    );
}

中断时使用的是msp,任务x使用的是psp

对比linux来理解:

中断模式属于内核态,任务x属于用户态。

systick中断会触发xPortPendSVHandler,内核态使用msp,即使被其他高级别的中断再中断,也是使用msp,不会影响用户态的psp指针.

基于遗传算法的新的异构分布式系统任务调度算法研究(Matlab代码实现)内容概要:本文档围绕基于遗传算法的异构分布式系统任务调度算法展开研究,重点介绍了一种结合遗传算法的新颖优化方法,并通过Matlab代码实现验证其在复杂调度问题中的有效性。文中还涵盖了多种智能优化算法在生产调度、经济调度、车间调度、无人机路径规划、微电网优化等领域的应用案例,展示了从理论建模到仿真实现的完整流程。此外,文档系统梳理了智能优化、机器学习、路径规划、电力系统管理等多个科研方向的技术体系与实际应用场景,强调“借力”工具与创新思维在科研中的重要性。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础,从事智能优化、自动化、电力系统、控制工程等相关领域研究的研究生及科研人员,尤其适合正在开展调度优化、路径规划或算法改进类课题的研究者; 使用场景及目标:①学习遗传算法及其他智能优化算法(如粒子群、蜣螂优化、NSGA等)在任务调度中的设计与实现;②掌握Matlab/Simulink在科研仿真中的综合应用;③获取多领域(如微电网、无人机、车间调度)的算法复现与创新思路; 阅读建议:建议按目录顺序系统浏览,重点关注算法原理与代码实现的对应关系,结合提供的网盘资源下载完整代码进行调试与复现,同时注重从已有案例中提炼可迁移的科研方法与创新路径。
【微电网】【创新点】基于非支配排序的蜣螂优化算法NSDBO求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)内容概要:本文提出了一种基于非支配排序的蜣螂优化算法(NSDBO),用于求解微电网多目标优化调度问题。该方法结合非支配排序机制,提升了传统蜣螂优化算法在处理多目标问题时的收敛性和分布性,有效解决了微电网调度中经济成本、碳排放、能源利用率等多个相互冲突目标的优化难题。研究构建了包含风、光、储能等多种分布式能源的微电网模型,并通过Matlab代码实现算法仿真,验证了NSDBO在寻找帕累托最优解集方面的优越性能,相较于其他多目标优化算法表现出更强的搜索能力和稳定性。; 适合人群:具备一定电力系统或优化算法基础,从事新能源、微电网、智能优化等相关领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①应用于微电网能量管理系统的多目标优化调度设计;②作为新型智能优化算法的研究与改进基础,用于解决复杂的多目标工程优化问题;③帮助理解非支配排序机制在进化算法中的集成方法及其在实际系统中的仿真实现。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码深入理解算法实现细节,重点关注非支配排序、拥挤度计算和蜣螂行为模拟的结合方式,并可通过替换目标函数或系统参数进行扩展实验,以掌握算法的适应性与调参技巧。
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