如何判断Cortex-M处理器正在执行中断函数？

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作者 | strongerHuang

微信公众号 | 嵌入式专栏

今天分享一点之前在调试代码过程中遇到的知识点：关于__get_CONTROL的用法，及xQueueSend和xQueueSendFromISR的区别；

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问题来源

我之前在FreeRTOS系统上移植了部分别人写的代码，移植前仔细看了下源码，确认没问题后，编译，下载，运行，突然“死机了”······

于是，我又再次确认了移植的代码，没有发现Bug所在。此时，我开启了在线调试功能，发现程序死在了“vPortEnterCritical”函数中的断言语句里。如下：

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解决问题的过程

我解决问题还是按照常规思维，一步一步跟踪，很多问题其实都是类似道理，有规律可循。

1.查看configASSERT断言做了什么事？

跟踪代码：

#define configASSERT( x ) if( ( x ) == 0 ) { taskDISABLE_INTERRUPTS(); for( ;; ); }

其中，里面taskDISABLE_ INTERRUPTS();就是关中断的意思。紧跟着后面执行了for( ;; );

看到这里，我明白了一点，就是死在for( ;; );里面了。

2.进一步查找问题

我又开始了思考，为什么会执行到这里来呢？ 为什么会执行：

portDISABLE_INTERRUPTS(); uxCriticalNesting++;   if( uxCriticalNesting == 1 )

这些语句呢？

这就是我们常说的“临界段”，这一点我学习RTOS的时候已经明白了，这一个函数肯定会被调用。于是，我把目标锁定了portNVIC_INT_CTRL_REG这个参数：

#define portNVIC_INT_CTRL_REG     ( * ( ( volatile uint32_t * ) 0xe000ed04 ) )

0xe000ed04?  这个地址，相信之前了解过NVIC的都知道，就是Interrupt control state register.即中断控制状态寄存器。

3.确定问题点

从上面的分析，其实问题都已经浮现出来了。于是查看了【Cortex-M3权威指南】中相关的内容。（PS:这本手册真的能解决很多问题，翻译成中文，对大部分朋友来说是一件好事）

其实，有这个一个寄存器：控制寄存器（CONTROL），里面讲述的非常清楚：

看上图，大概意思就是：在中断模式下，CONTROL[1]为0。于是，又把思路转向了core_cm3.c文件中的源码：

__ASM uint32_t __get_CONTROL(void)
{
 mrs r0, control
 bx lr
}

懂一点汇编的，相信在这里都已经明白，大概意思就是过去控制寄存器状态，这也是我开篇说的，让大家了解的__get_CONTROL。

4.在线调试，分析结论

上面分析出来控制寄存器CONTROL，那么我们需要验证是否符合我们预期的效果，通过在线调试，断电就可得出，如下面两图：

a.在非中断情况下的值0x02

b.在中断情况下的值0x00

至此，问题已经查明就是CONTROL。

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get_CONTROL的应用

一般在RTOS实时操作系统中，常常使用队列来处理我们的数据，也就是常说的FIFO（先入先出）。

比如：我们在FreeRTOS系统中，要将UART发送、或者接收的数据加入队列：在中断里加入队列，在非中断里加入队列。这个时候，就需要使用get_CONTROL来判断当前是否处于中断函数里。

当然，类似的情况很多，像CAN、I2C、SPI等一样的道理。

举例，CAN总线发送数据加入队列：

以上就是今天的内容，希望对你有所帮助。

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