从最简单开始制作自己的RTOS嵌入式操作系统

前言：2013年，时间有点富裕，就学习，查看CortexM3权威指南，并参照某些操作系统，

实现了最简单的时间片轮转和线程休眠一定时间（osDelayMS()）。最近突然有想完善一下，增加了Mutex 和 进程间信息传递类似mailbox（协作式调度,以实现信息传递的快速）。并优化了任务调度。整个内核非常小巧，STM32F030F4P6 4K 内存，跑三个任务，还有将近2K内存，估计还可以跑3-4任务（TASK）应该没问题，而之前测试FreeRTOS，最多只能跑两个任务。闲话少说，开始正题：

基本知识：

 cortex -M0,M3，M4 有16个寄存器，R0-R15,xPSR

你些的C代码，编译器会试用这些寄存器来进行各种运算，当有中断来的时候，ARM内核会自动依次将xPSR，PC，LR，R12，R0-R3压入堆栈，这就有意思了，操作系统每1ms来一次中断，这些寄存器不用管，只需要把R4-R11压入栈，然后指向新的TAS环境，从新的TASK栈里，把寄存器回复，于是，实现了任务的调度，每1ms（通常）来切换一下。当然，怎么切换，就是操作系统最核心的算法，那么，我们简单处理，来个时间片轮换调度，说干就干：

cortex里有个著名的sysTick中断，SysTick_Handler（）CPU我先先用手头上的STM32F407VET6,

CUBEMX配置，

建立文件cpu.s

实现两个函数

PendSV_Handler （将中断文件里的此函数注释掉）

CPSID   I                                                   ; Prevent interruption during context switch
  ;  LDR     R1,=TCBRunning    ; @1 if here use R3,@2 can remove 
   ; LDR     R1,[R1]             ; R1 == running tcb
       LDR     R3,=TCBRunning    ; @1 if here use R3,@2 can remove 
    LDR     R1,[R3]             ; R1 == running tcb
    LDR     R2,=TCBNext
    LDR     R2,[R2]             ; R2 == next tcb

    CMP     R1,R2
    BEQ     exitPendSV                
    MRS     R0, PSP             ; Get PSP point (can not use PUSH,in ISR,SP is MSP )
    STMDB   R0!,{R4-R11}        ; Store r4-r11,r0 -= regCnt * 4,r0 is new stack 
                                ; top point (addr h->l r11,r10,...,r5,r4)
 IF :DEF:M4FPU ;#if CFG_CHIP_TYPE == 3
    VSTMDB R0!, {S16-S31}  ;// store remaining FPU registers
 ENDIF ;#endif // CFG_FPU_ENABLE
    STR     R0,[R1]             ; Save orig PSP
popStk  
    ;LDR        R3,=TCBRunning    ; @2
    STR     R2, [R3]            ; TCBRunning  = TCBNext;
    LDR     R0, [R2]            ; Get SP of task that be switch into.
 IF :DEF:M4FPU ;#if CFG_CHIP_TYPE == 3
    VLDMIA R0!, {S16-S31} ;// load remaining FPU registers