LV01-01-AliOSThings-17-代码移植-02-代码适配

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本文主要是AliOSThings移植——代码适配的相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。

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参考资料 AliOS Things 3.0 应用开发指南 这个只是一篇参考文章，里面是一些环境搭建相关的，可以参考
IP知识百科 - 华为 (huawei.com) IP的一些相关知识点
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蓝牙规范相关文档 Core Specification 5.2 核心规格 5.2，该规范定义了创建可互操作的Bluetooth 设备所需的技术。
《Core_v5.2.pdf》
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Mesh Device Properties 本规范包含Bluetooth Mesh 配置文件 和Bluetooth Mesh 模型规范所要求的设备属性的定义。
但是跟之前的有些区别，我主要看的之前的版本：《MMeshDeviceProperties_v1.2.pdf》
GATT Specification Supplement GATT Specification Supplement | Bluetooth® Technology Website。
好像可以在线看：《GATT Specification Supplement》
Assigned Numbers GATT的一些类型定义可以在这里找。
AliOS Things alios-things/AliOS-Things Gitee上的AliOSThings SDK源码仓库
alibaba/AliOS-Things GitHub上的AliOSThings SDK源码仓库
天猫精灵蓝牙Mesh协议栈 alibaba-archive/genie-bt-mesh-stack GitHub上的天猫精灵蓝牙Mesh协议栈源码仓库。
之前是在alibaba/genie-bt-mesh-stack这个仓库。
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蓝牙Mesh设备开发指南 阿里云生活服务平台开发手册——蓝牙设备开发一节中的内容

一、CPU适配

1. 涉及的函数

主要涉及目录为： platform/arch。主要涉及以下函数：

image-20201029134315238

2. CPU适配实例分析

2.1 esp8266

我们找到这个文件：AOS_SDK_PATH/platform/arch/xtensa/lx106/port.c和AOS_SDK_PATH/platform/arch/xtensa/lx106/include/port.h文件：

image-20231211214432764

我们在port.h中就可以看到上面CPU适配的一些相关函数：

image-20231211214712078

2.1.1 开关中断

AOS_SDK_PATH/platform/arch/xtensa/lx106/include/port.h中有几个宏，如下所示，它们用于打开或者关闭中断，它们都会去操作cpsr寄存器（cpsr为CPU的状态寄存器），在临界段会用到。

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/* int lock for spinlock */
#define cpu_intrpt_save()           XTOS_SET_INTLEVEL(XCHAL_EXCM_LEVEL)
#define cpu_intrpt_restore(cpsr)    XTOS_RESTORE_JUST_INTLEVEL(cpsr)

/* normal int lock (can not lock the NMI) */
#define CPSR_ALLOC()                cpu_cpsr_t cpsr
#define RHINO_CPU_INTRPT_DISABLE()  \
        do{cpsr = cpu_intrpt_save();}while(0)
#define RHINO_CPU_INTRPT_ENABLE()   \
        do{cpu_intrpt_restore(cpsr);}while(0)

2.1.2 任务切换函数

我们打开AOS_SDK_PATH/platform/arch/xtensa/lx106/port.c，找到如下代码：

image-20231211220156276

这个软中断就是用来触发上下文切换的，

2.1.3 cpu_first_task_start()

我们再看一下 AOS_SDK_PATH/platform/arch/xtensa/lx106/port.c中的cpu_first_task_start()函数：

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/*
 * See header file for description.
 */
void cpu_first_task_start(void)
{
    // set pendsv and systemtick as lowest priority ISR.
    // pendsv setting

    /*******software isr*********/
    _xt_isr_attach(ETS_SOFT_INUM, SoftIsrHdl, NULL);
    _xt_isr_unmask(1 << ETS_SOFT_INUM);

    /* Initialize system tick timer interrupt and schedule the first tick. */
    _xt_tick_timer_init(); // 初始化sys tick(系统滴答定时器)

    g_active_task[cpu_cur_get()] = g_preferred_ready_task[cpu_cur_get()];// 找到已经就绪的优先级最高的任务

    //    REG_SET_BIT(0x3ff2006c, BIT(4));
    /* Restore the context of the first task that is going to run. */

    XT_RTOS_INT_EXIT();// 开启中断——进入PendSV

    /* Should not get here as the tasks are now running! */
}

2.1.4 cpu_task_stack_init()

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/*
 * See header file for description.
 */
// int *
void *cpu_task_stack_init(cpu_stack_t *stack_base, size_t stack_size, void *arg,
                          task_entry_t entry);

我们在我们再看一下 AOS_SDK_PATH/platform/arch/xtensa/lx106/port.c中可以找到cpu_task_stack_init()函数：

image-20231211221509852

这一部分是在初始化栈，注意这里一定要做对齐处理。

image-20231211221843624

2.2 rtl8710

rtl8710使用的cpu架构是Cortex-M4，我们打开AOS_SDK_PATH/platform/arch/arm/armv7m/armcc/m4，会看到如下文件：

image-20231211222056959

我们打开这个文件，会看到CPU适配相关的函数，只是这里都是汇编实现的：

image-20231211222213065

其实它同样有一个头文件：AOS_SDK_PATH/platform/arch/arm/armv7m/include/port.h，里面会有对应的函数声明。

2.2.1 开关中断

我们打开AOS_SDK_PATH/platform/arch/arm/armv7m/armcc/m4/port_s.S文件，找到这两个函数定义：

image-20231211222540344

在汇编中，R0寄存器用于放C语言函数传入的参数或者传出的参数，所以在cpu_intrpt_save()函数中，会将cpsr寄存器的内容放在R0中传出，在cpu_intrpt_restore()函数中会将cpsr寄存器的内容传入到R0中。

2.2.2 任务切换函数

我们打开AOS_SDK_PATH/platform/arch/arm/armv7m/armcc/m4/port_s.S文件，找到这两个函数定义：

image-20231211222905283

这里通过汇编来触发PendSV中断，也就是软中断。

2.2.3 cpu_first_task_start()

AOS_SDK_PATH/platform/arch/arm/armv7m/armcc/m4/port_s.S文件中有 cpu_first_task_start()的定义

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;******************************************************************************
; Functions:
;     void cpu_first_task_start(void);
;******************************************************************************
cpu_first_task_start
    ;set PendSV prority to the lowest 配置pendSV中断优先级最低
    LDR     R0, =SHPR3_PRI_14
    LDR     R1, =PRI_LVL_PENDSV
    STRB    R1, [R0]

    ;set Systick prority to the lowest 配置systick中断优先级最低
    LDR     R0, =SHPR3_PRI_15
    LDR     R1, =PRI_LVL_SYSTICK
    STRB    R1, [R0]

    ;indicate PendSV_Handler branch to _pendsv_handler_nosave 触发pendSV，并跳转_pendsv_handler_nosave执行

    MOVS    R0, #0
    MSR     PSP, R0

    ;make PendSV exception pending
    LDR     R0, =SCB_ICSR
    LDR     R1, =ICSR_PENDSVSET
    STR     R1, [R0]

    ;goto PendSV_Handler
    CPSIE   I
    B       .

2.2.4 cpu_task_stack_init()

这个函数定义在AOS_SDK_PATH/platform/arch/arm/armv7m/common/port_c.c中，它是公共的函数：

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void *cpu_task_stack_init(cpu_stack_t *stack_base, size_t stack_size,
                          void *arg, task_entry_t entry)
{
    cpu_stack_t *stk;
    uint32_t temp = (uint32_t)(stack_base + stack_size);

    /* stack aligned by 8 byte 栈的字节对齐*/
    temp &= 0xfffffff8; 
    stk = (cpu_stack_t *)temp;

    /* task context saved & restore by hardware: */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x01000000L; /* xPSR: EPSR.T = 1, thumb mode   */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)entry;       /* Entry Point 任务函数入口的地址赋值 */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)krhino_task_deathbed; /* R14 (LR)              */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x12121212L; /* R12                            */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x03030303L; /* R3                             */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x02020202L; /* R2                             */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x01010101L; /* R1                             */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)arg;         /* R0 : argument                  */

    /* task context saved & restore by software: */
    /* EXC_RETURN = 0xFFFFFFFDL
       Task begin state: Thread mode +  non-floating-point state + PSP */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0xFFFFFFFDL;

    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x11111111L; /* R11 */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x10101010L; /* R10 */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x09090909L; /* R9  */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x08080808L; /* R8  */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x07070707L; /* R7  */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x06060606L; /* R6  */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x05050505L; /* R5  */
    *(--stk) = (cpu_stack_t)0x04040404L; /* R4  */

    return stk;
}

2.5 pendSV实现

我们来看一下AOS_SDK_PATH/platform/arch/arm/armv7m/armcc/m4/port_s.S中这个PendSV_handler：

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;******************************************************************************
; Functions:
;     void krhino_pendsv_handler(void);
;******************************************************************************
PendSV_Handler
    CPSID   I
    MRS     R0, PSP
    ;branch if cpu_first_task_start
    CMP     R0, #0
    BEQ     _first_task_restore

    ;hardware saved R0~R3,R12,LR,PC,xPSR

    ;save context
    IF      {FPU} != "SoftVFP"
    ;if the switchout task use FPU, save the FPU regs
    TST     LR, #0x10
    IT      EQ
    VSTMFDEQ R0!, {D8 - D15}
    ;hardware saved D0~D7, FPSCR
    ENDIF

    SUBS    R0, R0, #0x24
    STM     R0, {R4-R11, LR}

    ;g_active_task->task_stack = context region
    LDR     R1, =g_active_task
    LDR     R1, [R1]
    STR     R0, [R1]

#if (RHINO_CONFIG_TASK_STACK_OVF_CHECK > 0)
    BL      krhino_stack_ovf_check
#endif
#if (RHINO_CONFIG_SYS_STATS > 0)
    BL      krhino_task_sched_stats_get
#endif

当前任务入栈：

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优先级最高任务出栈：

image-20201029142201897

跳转到优先级最高的任务中：

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二、sys tick适配代码

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