Embedded 在Cortex-M上的ISR内切换上下文

我正在尝试使用CodeSourcery GCC工具链为Cortex-m编写一个基本的循环调度程序。我的调度程序使用SysTick在时间片到期后触发中断，并且在ISR内进行上下文切换。为了简单起见，我对所有内容都只使用主堆栈指针（MSP）

我一直在决定如何处理在Cortex-M3上加载新上下文。根据Cortex-M3技术参考手册（TRM），该过程将PC、LR和状态寄存器推送到ISR入口的当前堆栈上

如果我按下其余寄存器以保存当前任务的上下文，并从下一个任务的控制块加载新的SP值，我将如何恢复其上下文的其余部分

据我所知，我需要弹出我推送的寄存器（比如{r4-r11}），处理器将在ISR返回时自动推送其余寄存器（包括新任务（LR）的返回地址和状态寄存器）。所以我假设我只需要在完成任务切换后执行一个

BX

下面是TRM上的内容：

当以下指令之一在1）POP/LDM（包括将PC作为目标加载到PC 2）LDR 3）BX和任何寄存器时，将0xFFFFFx的值加载到PC时发生异常返回

如何加载EXC_返回值？我是否应该把它推到堆栈上（就像它应该做的那样）？假设我已经弹出了通过软件推送的寄存器，大脑皮层如何弹出它保存的寄存器？通常，如何恢复任务的上下文

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我试着阅读了TRM和其他ARM参考资料，但它们似乎不清楚。

阅读了更多关于#ARM IRC频道的内容和一些帮助，之后我能够理解异常返回机制。以下是我的理解

如CM3 TRM中所述，当注册异常时，内核将寄存器r0-r3、r12以及状态、LR和PC推送到当前进程堆栈上。因此，在异常输入时，堆栈包含8个字，其中包括包含要返回的地址的LR。硬件弹出机制实质上逆转了相同的动作，即弹出最后8个字，在此期间，它将LR加载到PC中，以返回中断的功能

因此，只需将堆栈指针移动到适当的位置即可切换上下文，以使当前堆栈帧类似于刚刚中断的任务的堆栈帧，即包含相同顺序的确切单词

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在异常输入时，在将寄存器保存到堆栈上后，LR将加载EXC_返回值。此值包含指示返回条件的特殊状态标志。这也用于指示中断的结束。也就是说，如果ISR需要返回到任务并将堆栈指针从当前（MSP）切换到PSP，它可以使用适当的EXC_值（在TRM中指示）加载LR，只需执行一个

BX LR

来切换状态。

下面是一个代码片段，它完全满足您的需要--它的工作方式如您所述：

• 异常条目自动堆叠一些寄存器
• 手动堆叠剩余寄存器
• 您切换SP
• 取消“剩余”寄存器的堆栈
• 异常返回将取消剩余寄存器的堆栈

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这确实相当复杂。我正在写一本关于运行在Cortex-M内核上的FreeRTOS操作系统的书。我已经为此写了一章。通过阅读您的问题，我相信本章将帮助您：

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存储在isr中堆栈上的数据表示先前上下文的状态是吗？因此，加上您需要保留为旧上下文状态的任何其他寄存器，用新上下文状态替换这些寄存器（包括上次交换时新上下文中的0xFFFf…值），然后从中断返回例如，似乎解释了一切？你不明白什么？是的，图表很清楚，但我不明白的是a）硬件弹出机制是什么，它是否只是弹出最后8个左右的单词，然后返回到这些单词中包含的LR？我们在哪里写EXC_返回值？显然，链接只是将其写入堆栈。@Shrikant Giridhar我已经发布了FreeRTOS如何在Cortex-M7上进行上下文切换的完整描述。我相信Cortex-M7和Cortex-M3非常相似，除了M7中的浮点单元和一些额外的速度和外围设备。我希望这个描述对你有用。问候