SylixOS 操作系統下，任務切換可以分為兩種

• 中斷退出時，執行的任務切換（_ScheduleInt）
• 內核退出時，執行的任務切換（_Schedule）

下面分別講講這兩種任務切換

1、中斷退出時任務切換

關于 ARM 架構下，棧空間，推薦這篇文章：ARM 棧和函數調用

;/*********************************************************************************************************
;  中斷入口
;*********************************************************************************************************/FUNC_DEF(archIntEntry);/* 在 IRQ 模式下，LR（R14_irq）存儲的是 當前執行地址 + 4，所以需要 減 4 調整回正確的返回地址 */SUB     LR , LR, #4                                                 ;/*  調整用于中斷返回的 PC 值    */;/* 保存 REG 到 IRQ 模式棧空間（中斷上下文保存）*/STMFD   SP!, {LR}                                                   ;/*  保存返回地址                */STMFD   SP!, {R0-R12}                                               ;/*  保存寄存器                  */;/* 將當前 IRQ 模式的棧指針 SP_irq 存入 R1（用于后續保存 SYS 模式寄存器）*/MOV     R1 , SPMSR     CPSR_c, #(DIS_INT | SYS32_MODE)                             ;/*  回到 SYS 模式               */;/* 將 SYS 模式的棧指針 SP_sys 存入 R1 指向的內存（保存任務棧）*/STMFD   R1!, {SP}                                                   ;/*  保存 SP_sys                 */;/* 將 SYS 模式的鏈接寄存器 LR_sys 存入 R1 指向的內存（保存任務返回地址） */STMFD   R1 , {LR}                                                   ;/*  保存 LR_sys                 */MSR     CPSR_c, #(DIS_INT | IRQ32_MODE)                             ;/*  回到 IRQ 模式               */SUB     SP , SP , #(2 * 4)                                          ;/*  調整 SP_irq                 */;/* 讀取 SPSR_irq（保存了被中斷任務的 CPSR_sys） */MRS     R2 , SPSR;/* 將 SPSR_irq（即原 CPSR_sys）壓入 IRQ 模式棧（保存任務狀態） */STMFD   SP!, {R2}                                                   ;/*  保存 CPSR_sys               */;/*; * API_InterEnter(SP_irq), 如果是第一次中斷, 會將 IRQ 模式棧空間的 ARCH_REG_CTX; * 拷貝到當前任務 TCB 的 ARCH_REG_CTX 里; */MOV     R0 , SPLDR     R1 , =API_InterEnterMOV     LR , PCBX      R1;/*; * 如果不是第一次進入中斷, 那么上一次中斷(工作在 SYS 模式)已經設置 SP_sys, 只需要回到 SYS 模式; */CMP     R0 , #1BNE     1f;/*; * 第一次進入中斷: 因為已經將 IRQ 模式棧空間的 ARCH_REG_CTX 拷貝到當前任務 TCB 的 ARCH_REG_CTX 里; * 調整 SP_irq; */ADD     SP , SP , #(ARCH_REG_CTX_SIZE);/*; * 第一次進入中斷: 獲得當前 CPU 中斷堆棧棧頂, 并回到 SYS 模式, 并設置 SP_sys; */LDR     R0 , =API_InterStackBaseGetMOV     LR , PCBX      R0MSR     CPSR_c, #(DIS_INT | SYS32_MODE)                             ;/*  回到 SYS 模式               */MOV     SP , R0                                                     ;/*  設置 SP_sys                 */1:MSR     CPSR_c, #(DIS_INT | SYS32_MODE)                             ;/*  回到 SYS 模式(不是多余的)   */;/*; * bspIntHandle(); */LDR     R1 , =bspIntHandleMOV     LR , PCBX      R1;/*; * API_InterExit(); * 如果沒有發生中斷嵌套, 則 API_InterExit 會調用 archIntCtxLoad 函數, SP_irq 在上面已經調整好; */LDR     R1 , =API_InterExitMOV     LR , PCBX      R1

??這里有一個很重要的點，API_InterStackBaseGet函數。因為 ARM 異常棧通常不會很大，而我們后面調用的 bspIntHandle 是一個 C 函數，需要用到堆棧。所以這里調用 API_InterStackBaseGet 函數設置了一個操作系統給每個 CPU 分配的中斷堆棧。

LW_API
ULONG    API_InterEnter (ARCH_REG_T  reg0,ARCH_REG_T  reg1,ARCH_REG_T  reg2,ARCH_REG_T  reg3)
{PLW_CLASS_CPU  pcpu;pcpu = LW_CPU_GET_CUR();pcpu->CPU_ulInterNesting++;#if !defined(__SYLIXOS_ARM_ARCH_M__) || (LW_CFG_CORTEX_M_SVC_SWITCH > 0)archIntCtxSaveReg(pcpu, reg0, reg1, reg2, reg3);
#endif	......
}

這里要注意，中斷上下文的保存，不僅僅需要保存到 ARM 架構的異常棧中，同時也需要保存一份，到當前任務 TCB 中。因為中斷退出時（API_InterExit），會進行調度（_ScheduleInt）。所以無法保證中斷結束后，一定運行的是之前被中斷的任務，也有可能是其它高優先級任務。之前被中斷的任務的上下文現場，必須要保存一份到它自己的 TCB 中！用于后面恢復！

??API_InterExit 函數中的 __KERNEL_SCHED_INT 會進行一系列判斷，查找到需要切換的任務（不一定是之前被打斷的任務），獲得任務的 TCB 控制塊。然后使用 archIntCtxLoad 函數進行任務上下文切換。

LW_API
VOID    API_InterExit (VOID)
{......__KERNEL_SCHED_INT(pcpu);											/*  中斷中的調度                */......
#if !defined(__SYLIXOS_ARM_ARCH_M__) || (LW_CFG_CORTEX_M_SVC_SWITCH > 0)archIntCtxLoad(pcpu);                                               /*  中斷返回 (當前任務 CTX 加載)*/
#endif......
}

FUNC_DEF(archTaskCtxStart)LDR     R0 , [R0]                                                   ;/*  獲取當前 TCB 的 REG_CTX 地址*/LINE_LABEL(archTaskCtxLoad)LDMIA   R0!, {R2-R4}                                                ;/*  讀取 CPSR LR SP             */MSR     CPSR_c , #(DIS_INT | SYS32_MODE)                            ;/*  進入 SYS 模式, 關中斷       */MOV     SP , R4                                                     ;/*  恢復 SP_sys                 */MOV     LR , R3                                                     ;/*  恢復 LR_sys                 */MSR     CPSR_c, #(DIS_INT | SVC32_MODE)                             ;/*  進入 SVC 模式, 關中斷       */MSR     SPSR_cxsf , R2                                              ;/*  CPSR_sys -> SPSR_svc        */LDMIA   R0 , {R0-R12, PC}^                                          ;/*  恢復包括 PC 的所有寄存器,   */;/*  同時更新 CPSR               */FUNC_END()FUNC_DEF(archIntCtxLoad)B       archTaskCtxStartFUNC_END()

2、內核退出時任務切換

??在內核退出時最終會調用 archTaskCtxSwitch 函數進行任務切換。

INT  _Schedule (VOID)
{....../* 前面的調度已經找到了一個最適合在當前核上運行的任務，下面就是將該任務加載到當前 CPU 核的寄存器中 */archTaskCtxSwitch(pcpuCur);  ......
}
/*********************************************************************************************************
** 函數名稱: __kernelExit
** 功能描述: 退出內核狀態
** 輸　入  : NONE
** 輸　出  : 調度器返回值
** 全局變量: 
** 調用模塊: 
*********************************************************************************************************/
INT  __kernelExit (VOID)
{......iRetVal = _Schedule();                                      /*  嘗試調度                    */......
}

??首先是保存當前上下文，和進入中斷時一樣，保存當前 TCB 上下文。這里有一個很重要的點，_SchedSafeStack函數。因為是任務調度，所以使用的棧還是當前 TCB 的棧。因為我們下面需要調用 _SchedSwp C 函數，會用到棧，可能會破壞之前 TCB 的棧空間。所以我們需要調用 _SchedSafeStack函數來獲取一個額外的堆棧空間。

??然后調用 _SchedSwp 程序進行切換當前 CPU 控制塊的當前 TCB，然后進行上下文恢復。

;/*********************************************************************************************************
;  線程切換 
;  參數為當前 CPU 控制塊, 即 R0 為當前 CPU 控制塊指針
;*********************************************************************************************************/FUNC_DEF(archTaskCtxSwitch)LDR     R1 , [R0]                                                   ;/*  獲取當前 TCB                */ADD     R1 , R1 , #(ARCH_REG_CTX_SIZE)                              ;/*  當前 TCB 的 REG_CTX 頂端地址*//* 保存當前 TCB 的上下文，保存到當前 TCB 中 */STMFD   R1!, {LR}                                                   ;/*  保存返回地址                */STMFD   R1 , {R0-R12}                                               ;/*  保存寄存器                  */SUB     R1 , R1 , #(13 * 4)                                         ;/*  調整 R1                     */STMFD   R1!, {SP}                                                   ;/*  保存 SP                     */STMFD   R1!, {LR}                                                   ;/*  保存 LR                     */MRS     R2 , CPSR                                                   ;/*  保存 CPSR                   */STMFD   R1!, {R2}MOV     R9 , R0                                                     ;/*  備份 R0                     */
#if LW_CFG_SMP_EN > 0LDR     R1 , =_SchedSafeStack                                       ;/*  _SchedSafeStack();          */MOV     LR , PCBX      R1MOV     SP , R0                                                     ;/*  設置 SP                     */MOV     R0 , R9                                                     ;/*  恢復 R0                     */
#endif;/* 這里會去切換當前 CPU 控制塊的當前 TCB */LDR     R1 , =_SchedSwp                                             ;/*  _SchedSwp();                */MOV     LR , PCBX      R1MOV     R0 , R9                                                     ;/*  恢復 R0                     */;/* 因為剛剛已經切換過，這里直接恢復切換后的 TCB 上下文 */B       archTaskCtxStartFUNC_END()

archTaskCtxStart 這里和中斷退出時恢復寄存器一樣。