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DSP——DSP/BIOS学习笔记之（二）DSP/BIOS HWI设置为Dispatch的作用

2019-07-13 10:28发布

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转自：http://blog.163.com/dengzhibin2007@126/blog/static/2315315820116612644800/ DSP/BIOS中的线程和电脑中的线程有很大区别。关于DSP/BIOS的详细介绍请参考TMS320 DSP/BIOS User's Guide。下面简单地介绍一下DSP/BIOS的线程。
       为了让DSP能够同时处理多个任务，DSP/BIOS提供了如下几种类型的线程。
       HWI(硬件中断)，SWI(软件中断)，TSK(任务)，IDL(空闲线程)。
       HWI其实就是中断服务。当硬件中断产生之后，DSP/BIOS就会调用相应的HWI函数。如果把HWI设置为Dispatch的话，则会在调用HWI函数的前后自动调用HWI_enter和HWI_exit。在HWI函数的执行时，若有其他的硬件中断产生，当前的HWI会被新的中断抢占，也就是说DSP会先去执行新的HWI。如果希望当前的HWI在不被其他的HWI打断的话，可以在不能被打断的代码前后调用HWI_disable和HWI_enable。HWI的优先级是硬件级别的优先级(固定的)，若同时有多个中断向DSP请求的话，它决定DSP先响应哪个中断。而中断所对应的HWI则是可以被任何其他的HWI抢占。
       SWI有15级优先级，高优先级的SWI可以抢占低优先级的SWI。一般通过SWI_post(或者类似的函数)来启动它。SWI和HWI一样都是不能被阻塞(blocking)的线程。也就是说一旦它们被运行，就要运行到终点为止，除非被其它的线程抢占。
      HWI和SWI都使用系统堆栈，而每个TSK都有自己的堆栈。可以在TSK线程之间随意地互相切换，切换时DSP/BIOS将自动地更新堆栈寄存器，因此TSK线程可以被阻塞。这样TSK就可以写成一个死循环：
   While(1){
        Do_some_task();
        Yield_to_other_task();
           }
      Do_some_task做这个TSK所要做的事情，Yield_to_other_task则把控制权转给其他的TSK。例如如果是把控制权转给同样优先级的其他TSK，则可以调用TSK_yield函数。如果是要把控制权转给低优先级的TSK，则可以调用TSK_sleep函数让自己休眠一段时间，或者调用SEM_pend函数等待。除非TSK中调用了HWI_disable或者SWI_disable，否则它在任何时候都可以被HWI或者SWI抢占。
      TSK和电脑上的线程有些类似，而HWI和SWI则不一样。下面举一个例子说明一下：假设有线程SWI1，SWI2，TSK1，TSK2。SWI1的优先级大于SWI2，TSK1的优先级大于TSK2。
则：
      若在SWI2运行当中，SWI1被post了的话，DSP马上转到SWI1运行，并且直到SWI1运行结束之后再继续SWI2的运行。这就是说SWI只能被抢占，不能被阻塞。这是因为所有的SWI和HWI都公用系统堆栈，一旦SWI1运行，堆栈的最上层就变成了SWI1的环境，除非SWI1运行结束，是无法切换回到SWI2的环境中去的。
      若在TSK2运行当中，TSK1进入ready状态的话，DSP马上转到TSK1运行。稍后如果TSK1被阻塞的话，DSP再继续TSK2运行，当TSK1所等待的信号就绪之后，再转入TSK1运行，如此反复。也就是说DSP可以在TSK之间相互切换。这正是因为每个TSK都有自己独立的堆栈可以保存自己的运行环境。
1、 可以通过HWI_disable、SWI_disable、TSK_disable等函数禁止这些线程的运行，并且当当前最高优先级的线程是Task时，这个Task如果被阻塞（block），那么将禁止其他的线程的运行。
2、 在使用HWI对象时，若其中断处理函数使用C语言来编写则一定不能使用interrupt关键字或INTERRUPT pragma，因为HWI对象调用的函数已经包含了这些功能。
3、 在SWI和TSK中可以通过调用HWI_disable()和HWI_enable()/HWI_restore()来禁止和使能HWI中断函数。这些函数是通过操作INTM位来控制全局中断。HWI_enable()函数是使能全局中断，HWI_restore()函数是将调用HWI_disable()之前的值装载进去。
4、 HWI产生时，需要在执行其ISR之前将它所用到的可能改变的寄存器保护起来，返回时要将这些值填写回去。DSP/BIOS提供HWI_enter和HWI_exit宏来完成这两种功能。
在使用C语言编写ISR程序时，可以通过DSP/BIOS设置其HWI对象的属性使用“HWI dispatcher”自动地完成这两个步骤，也可以在自己的程序中调用HWI_enter和HWI_exit宏来完成这两个功能。
5、 在DSP/BIOS架构下，若在处理中断时不使用HWI dispatcher则应该调用中断处理函数前后调用HWI_enter和HWI_exit进行相关处理。（SPRU423F example 4-3、4-4、4-5）
6、 软中断（SWI）和基于一些类型的SWI指令是不一样的，DSP/BIOS的SWI中断是与DSP的类型无关的。SWI中断是由类似SWI_post这样的函数触发的。SWI适合用于那些发生频率较低的或对于实时性要求低于HWI中断的任务。

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