CortexM3內核的μC/OSII安全性與穩(wěn)定性的研究
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4.4 系統(tǒng)函數的使用
系統(tǒng)函數都是在特權級下執(zhí)行的，在應用程序中調用系統(tǒng)函數前應該切換到特權級，系統(tǒng)函數執(zhí)行完畢后再切換后用戶級。調用形式如下：
ToPrivilege ();
OSFunction(Parameter1, Parameter2……)；//系統(tǒng)函數
ToUser ();
在特權級下可以通過置位CONTROL[0]來進入用戶級。用戶級下是不能通過修改CONTROL[0]來回到特權級的，必須通過一個異常 handler來修改CONTROL[0]，才能在返回到線程模式后取得特權級。因此，從用戶級到特權級的方法就是產生一個異常，再在異常例程中修改 CONTROL[0]。通常的方法是使用軟中斷SVC。
切換到特權級的代碼如下：
ToPrivilege;函數ToPrivilege ()
SVC 0
BX LR
SVC_Handler;SVC服務例程
MRS R1,CONTROL
AND R1,R1,#0xFE
MSR CONTROL,R1;回到特權級
BX LR
而從特權到用戶級就簡單了，只要執(zhí)行切換程序就可以了，不用產生異常。切換到用戶級的代碼為：
ToUser;函數ToPrivilege ()
MRS R0,CONTROL
ORR R0,R0,#0x01;切換到用戶級
MSR CONTROL,R0
BX LR
4.5 其他改進方法
任務在用戶級+PSP下運行，而操作系統(tǒng)函數運行在特權級+MPS運行，中斷服務例程有硬件設定在處理模式+特權級+MSP，這樣系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性會更高。但是每個任務需要兩個堆棧PSP、MSP。這樣無疑增加了內存的使用（將近增加一倍），由于嵌入式芯片的片內RAM比較小，增加內存必然會增加成本，并且要對任務控制塊做相應的修改，存儲兩個堆棧。任務創(chuàng)建時對這兩個堆棧都要初始化，任務切換時判斷切換的堆棧與訪問權限，這些都增加了系統(tǒng)的開銷。
結語
在以CortexM3為內核的LPC1786處理器上，對修改后的操作系統(tǒng)進行簡單的測試。創(chuàng)建4個任務，每個任務只是簡單地控制一個LED燈的開關。系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定地運行10個小時以上沒出現任何問題，可見系統(tǒng)移植成功。利用CortexM3內核選配的MPU，對μC/OSII操作系統(tǒng)進行修改，只是增加了很小的系統(tǒng)開銷，卻使系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性得到了很大的提高。該方法可應用于對系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性要求比較高的場合。本文引用地址：http://www.104case.com/article/202490.htm
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