SylixOS 操作系统下，任务切换可以分为两种

• 中断退出时，执行的任务切换（_ScheduleInt）
• 内核退出时，执行的任务切换（_Schedule）

下面分别讲讲这两种任务切换

1、中断退出时任务切换

关于 ARM 架构下，栈空间，推荐这篇文章：ARM 栈和函数调用

;/*********************************************************************************************************
;  中断入口
;*********************************************************************************************************/FUNC_DEF(archIntEntry);/* 在 IRQ 模式下，LR（R14_irq）存储的是 当前执行地址 + 4，所以需要 减 4 调整回正确的返回地址 */SUB     LR , LR, #4                                                 ;/*  调整用于中断返回的 PC 值    */;/* 保存 REG 到 IRQ 模式栈空间（中断上下文保存）*/STMFD   SP!, {LR}                                                   ;/*  保存返回地址                */STMFD   SP!, {R0-R12}                                               ;/*  保存寄存器                  */;/* 将当前 IRQ 模式的栈指针 SP_irq 存入 R1（用于后续保存 SYS 模式寄存器）*/MOV     R1 , SPMSR     CPSR_c, #(DIS_INT | SYS32_MODE)                             ;/*  回到 SYS 模式               */;/* 将 SYS 模式的栈指针 SP_sys 存入 R1 指向的内存（保存任务栈）*/STMFD   R1!, {SP}                                                   ;/*  保存 SP_sys                 */;/* 将 SYS 模式的链接寄存器 LR_sys 存入 R1 指向的内存（保存任务返回地址） */STMFD   R1 , {LR}                                                   ;/*  保存 LR_sys                 */MSR     CPSR_c, #(DIS_INT | IRQ32_MODE)                             ;/*  回到 IRQ 模式               */SUB     SP , SP , #(2 * 4)                                          ;/*  调整 SP_irq                 */;/* 读取 SPSR_irq（保存了被中断任务的 CPSR_sys） */MRS     R2 , SPSR;/* 将 SPSR_irq（即原 CPSR_sys）压入 IRQ 模式栈（保存任务状态） */STMFD   SP!, {R2}                                                   ;/*  保存 CPSR_sys               */;/*; * API_InterEnter(SP_irq), 如果是第一次中断, 会将 IRQ 模式栈空间的 ARCH_REG_CTX; * 拷贝到当前任务 TCB 的 ARCH_REG_CTX 里; */MOV     R0 , SPLDR     R1 , =API_InterEnterMOV     LR , PCBX      R1;/*; * 如果不是第一次进入中断, 那么上一次中断(工作在 SYS 模式)已经设置 SP_sys, 只需要回到 SYS 模式; */CMP     R0 , #1BNE     1f;/*; * 第一次进入中断: 因为已经将 IRQ 模式栈空间的 ARCH_REG_CTX 拷贝到当前任务 TCB 的 ARCH_REG_CTX 里; * 调整 SP_irq; */ADD     SP , SP , #(ARCH_REG_CTX_SIZE);/*; * 第一次进入中断: 获得当前 CPU 中断堆栈栈顶, 并回到 SYS 模式, 并设置 SP_sys; */LDR     R0 , =API_InterStackBaseGetMOV     LR , PCBX      R0MSR     CPSR_c, #(DIS_INT | SYS32_MODE)                             ;/*  回到 SYS 模式               */MOV     SP , R0                                                     ;/*  设置 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(); * 如果没有发生中断嵌套, 则 API_InterExit 会调用 archIntCtxLoad 函数, SP_irq 在上面已经调整好; */LDR     R1 , =API_InterExitMOV     LR , PCBX      R1

  这里有一个很重要的点，API_InterStackBaseGet函数。因为 ARM 异常栈通常不会很大，而我们后面调用的 bspIntHandle 是一个 C 函数，需要用到堆栈。所以这里调用 API_InterStackBaseGet 函数设置了一个操作系统给每个 CPU 分配的中断堆栈。

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	......
}

这里要注意，中断上下文的保存，不仅仅需要保存到 ARM 架构的异常栈中，同时也需要保存一份，到当前任务 TCB 中。因为中断退出时（API_InterExit），会进行调度（_ScheduleInt）。所以无法保证中断结束后，一定运行的是之前被中断的任务，也有可能是其它高优先级任务。之前被中断的任务的上下文现场，必须要保存一份到它自己的 TCB 中！用于后面恢复！

  API_InterExit 函数中的 __KERNEL_SCHED_INT 会进行一系列判断，查找到需要切换的任务（不一定是之前被打断的任务），获得任务的 TCB 控制块。然后使用 archIntCtxLoad 函数进行任务上下文切换。

LW_API
VOID    API_InterExit (VOID)
{......__KERNEL_SCHED_INT(pcpu);											/*  中断中的调度                */......
#if !defined(__SYLIXOS_ARM_ARCH_M__) || (LW_CFG_CORTEX_M_SVC_SWITCH > 0)archIntCtxLoad(pcpu);                                               /*  中断返回 (当前任务 CTX 加载)*/
#endif......
}

FUNC_DEF(archTaskCtxStart)LDR     R0 , [R0]                                                   ;/*  获取当前 TCB 的 REG_CTX 地址*/LINE_LABEL(archTaskCtxLoad)LDMIA   R0!, {R2-R4}                                                ;/*  读取 CPSR LR SP             */MSR     CPSR_c , #(DIS_INT | SYS32_MODE)                            ;/*  进入 SYS 模式, 关中断       */MOV     SP , R4                                                     ;/*  恢复 SP_sys                 */MOV     LR , R3                                                     ;/*  恢复 LR_sys                 */MSR     CPSR_c, #(DIS_INT | SVC32_MODE)                             ;/*  进入 SVC 模式, 关中断       */MSR     SPSR_cxsf , R2                                              ;/*  CPSR_sys -> SPSR_svc        */LDMIA   R0 , {R0-R12, PC}^                                          ;/*  恢复包括 PC 的所有寄存器,   */;/*  同时更新 CPSR               */FUNC_END()FUNC_DEF(archIntCtxLoad)B       archTaskCtxStartFUNC_END()

2、内核退出时任务切换

  在内核退出时最终会调用 archTaskCtxSwitch 函数进行任务切换。

INT  _Schedule (VOID)
{....../* 前面的调度已经找到了一个最适合在当前核上运行的任务，下面就是将该任务加载到当前 CPU 核的寄存器中 */archTaskCtxSwitch(pcpuCur);  ......
}
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: __kernelExit
** 功能描述: 退出内核状态
** 输　入  : NONE
** 输　出  : 调度器返回值
** 全局变量: 
** 调用模块: 
*********************************************************************************************************/
INT  __kernelExit (VOID)
{......iRetVal = _Schedule();                                      /*  尝试调度                    */......
}

  首先是保存当前上下文，和进入中断时一样，保存当前 TCB 上下文。这里有一个很重要的点，_SchedSafeStack函数。因为是任务调度，所以使用的栈还是当前 TCB 的栈。因为我们下面需要调用 _SchedSwp C 函数，会用到栈，可能会破坏之前 TCB 的栈空间。所以我们需要调用 _SchedSafeStack函数来获取一个额外的堆栈空间。

  然后调用 _SchedSwp 程序进行切换当前 CPU 控制块的当前 TCB，然后进行上下文恢复。

;/*********************************************************************************************************
;  线程切换 
;  参数为当前 CPU 控制块, 即 R0 为当前 CPU 控制块指针
;*********************************************************************************************************/FUNC_DEF(archTaskCtxSwitch)LDR     R1 , [R0]                                                   ;/*  获取当前 TCB                */ADD     R1 , R1 , #(ARCH_REG_CTX_SIZE)                              ;/*  当前 TCB 的 REG_CTX 顶端地址*//* 保存当前 TCB 的上下文，保存到当前 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)                                         ;/*  调整 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                                                     ;/*  备份 R0                     */
#if LW_CFG_SMP_EN > 0LDR     R1 , =_SchedSafeStack                                       ;/*  _SchedSafeStack();          */MOV     LR , PCBX      R1MOV     SP , R0                                                     ;/*  设置 SP                     */MOV     R0 , R9                                                     ;/*  恢复 R0                     */
#endif;/* 这里会去切换当前 CPU 控制块的当前 TCB */LDR     R1 , =_SchedSwp                                             ;/*  _SchedSwp();                */MOV     LR , PCBX      R1MOV     R0 , R9                                                     ;/*  恢复 R0                     */;/* 因为刚刚已经切换过，这里直接恢复切换后的 TCB 上下文 */B       archTaskCtxStartFUNC_END()

archTaskCtxStart 这里和中断退出时恢复寄存器一样。