2．3 中斷管理
在OSEK操作系統(tǒng)中，ISR(Interrupt Service Routine)分成了兩類，即ISRl和ISR2。ISRl不使用操作系統(tǒng)服務(wù)，也不能調(diào)用其他的用戶定義函數(shù)。該類中斷服務(wù)例程執(zhí)行完了以后直接執(zhí)行中斷發(fā)生位置后的下一條指令，因此ISRl對(duì)任務(wù)管理沒有影響，運(yùn)行時(shí)消耗的資源也比較少。ISR2是可以調(diào)用其他用戶定義的函數(shù)或使用部分OSEK服務(wù)的中斷例程，OSEK操作系統(tǒng)專門為它準(zhǔn)備了一個(gè)堆棧Frame，用作調(diào)用其他函數(shù)的執(zhí)行環(huán)境。在系統(tǒng)生成階段，由用戶指定ISR2要調(diào)用的用戶定義函數(shù)或系統(tǒng)調(diào)用。ISR2能夠和任務(wù)之間共享資源，而這可能會(huì)造成死鎖：當(dāng)ISR2啟動(dòng)后試圖獲得一個(gè)已經(jīng)被一個(gè)任務(wù)占用的資源時(shí)，該任務(wù)也在等待中斷完成，因此ISR2和任務(wù)之間共享資源時(shí)需要使用同步機(jī)制。OSEK操作系統(tǒng)提供了用于資源訪問的GetResource和ReleaseResouree系統(tǒng)調(diào)用，任務(wù)和ISR2之間可以使用它們來共享資源，但是這種方法需要關(guān)閉訪問資源的中斷，可能使中斷長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉，降低了操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。另一種任務(wù)和ISR2之間共享資源的方法是OSEK標(biāo)準(zhǔn)所建議的方法，也就是使用OSEK PCP協(xié)議。使用這種方法時(shí)，當(dāng)一個(gè)任務(wù)要獲取同ISR2共享的資源時(shí)，會(huì)把它的優(yōu)先級(jí)提升到比ISR2更高的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完成之后，再把優(yōu)先級(jí)恢復(fù)到原來的優(yōu)先級(jí)。這時(shí)ISR2更像任務(wù)，但是比普通任務(wù)有更高的優(yōu)先級(jí)。
Trampoline實(shí)現(xiàn)了一種延遲的ISRl和ISR2，從而使操作系統(tǒng)內(nèi)核更小。任務(wù)和ISR的描述符都繼承自一個(gè)tpl_exec_common結(jié)構(gòu)，如圖2所示。任務(wù)描述符在tpl_exec_common結(jié)構(gòu)里增加了事件管理的數(shù)據(jù)成員，也就是evl_set和evt_wait數(shù)據(jù)成員；而ISR描述符在tpl_exec_common結(jié)構(gòu)里增加了一個(gè)指向附加數(shù)據(jù)的指針，也就是static_isr_desc數(shù)據(jù)成員，static_isr_desc指向的內(nèi)容可以放到ROM中，以減少RAM的使用。一個(gè)ISR對(duì)應(yīng)著一個(gè)中斷向量。當(dāng)一個(gè)中斷觸發(fā)時(shí)，Trampoline激活對(duì)應(yīng)的ISR中斷服務(wù)例程并且返回。如果是ISRl，執(zhí)行完了以后將執(zhí)行觸發(fā)中斷位置后面的代碼；如果是ISR2，ISR2將運(yùn)行預(yù)先定義的用戶定義函數(shù)或者系統(tǒng)服務(wù)，然后像普通任務(wù)一樣由調(diào)度器根據(jù)任務(wù)級(jí)的調(diào)度策略來調(diào)度執(zhí)行。
另外，Trampoline為ISR增加了一個(gè)抽象層。這樣，一方面幾個(gè)硬件中斷可以共享相同的中斷向量偏移，另一方面對(duì)應(yīng)到一個(gè)中斷向量偏移的，有一個(gè)ISR的集合，而不是一個(gè)ISR。當(dāng)一個(gè)硬件中斷觸發(fā)時(shí)，為了找到一個(gè)與該硬件中斷匹配的ISR，每組共享中斷偏移的ISR都必須提供一個(gè)函數(shù)來測(cè)試它對(duì)應(yīng)的設(shè)備中斷標(biāo)志是否為真。如果函數(shù)返回TRUE，該ISR將被激活。Trampoline設(shè)計(jì)了一種GIH(General Interrupt Handler)函數(shù)來完成這種測(cè)試工作。
而這樣做有兩個(gè)問題。第一，由于ISR2的后期執(zhí)行是在任務(wù)態(tài)運(yùn)行，這時(shí)如果有一個(gè)硬件中斷觸發(fā)，就會(huì)由GIH來確定一個(gè)ISR來執(zhí)行，從而打斷了原來的ISR2。即使后來觸發(fā)的ISR的優(yōu)先級(jí)比原來ISR2的優(yōu)先級(jí)低，這種情況也能發(fā)生。這就造成了一個(gè)低優(yōu)先級(jí)的硬件中斷搶占了高優(yōu)先級(jí)的中斷，而這種情況是不應(yīng)該發(fā)生的，因此是一個(gè)很大的問題。第二，根據(jù)OSEK操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)ISR運(yùn)行時(shí)，不能進(jìn)行重新調(diào)度。在Trampoline中，ISR2作為高優(yōu)先級(jí)的普通任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，當(dāng)一個(gè)高優(yōu)先級(jí)ISR2到來時(shí)，任務(wù)調(diào)度器會(huì)重新調(diào)度一次，從而打斷了原來的ISR2的執(zhí)行。另外，在OSEK操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中，重新調(diào)度是在任務(wù)之間的重新調(diào)度；而在Trampoline中，只要有一個(gè)ISR2在運(yùn)行，重新調(diào)度只能在有比普通任務(wù)更高優(yōu)先級(jí)的ISR2之間進(jìn)行。當(dāng)最后運(yùn)行的ISR2結(jié)束時(shí)，CPU的重新調(diào)度才給了有最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，因此，Trampoline的中斷管理部分的實(shí)現(xiàn)還有待改進(jìn)。

3 在Linor／x86上開發(fā)TramooIine應(yīng)用程序
Trampoline目前可以在四種目標(biāo)平臺(tái)上使用：帶有Keil編譯器的Infineon C167、Darwin／PowerPC、FreesealeS12x和POSIX系列操作系統(tǒng)平臺(tái)。前三種平臺(tái)的硬件不常見，如果沒有就不能運(yùn)行；而POSIX系列的Linux／x86平臺(tái)則很容易得到。下面以Linux／x86平臺(tái)為例，說明開發(fā)一個(gè)Trampoline應(yīng)用程序的步驟和方法：
①生成應(yīng)用程序的OIL配置文件。OSEK／VDX 0S是一個(gè)靜態(tài)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)象需要在系統(tǒng)生成時(shí)定義。OIL是書寫這種定義的標(biāo)準(zhǔn)語言。它可以定義所有的應(yīng)用程序使用的各種對(duì)象(任務(wù)、中斷、警報(bào)、計(jì)數(shù)器、資源、事件等)。OIL配置文件可以手工編寫，也可以使用圖形化開發(fā)配置工具來生成。目前Trampoline沒有圖形化配置工具，只能手工編寫OIL配置文件。
②使用OIL文件解析器GOIL將應(yīng)用程序的OIL文件轉(zhuǎn)化為一個(gè)．c文件和．h文件，其主要功能是進(jìn)行與應(yīng)用程序相關(guān)的各種系統(tǒng)對(duì)象參數(shù)的定義、初始化等工作。
③使用GCC工具鏈將②生成的文件和Trampoline操作系統(tǒng)內(nèi)核文件及l(fā)ibpcl庫文件、VIPER虛擬處理器文件等進(jìn)行編譯和鏈接，生成一個(gè)Linux平臺(tái)的可執(zhí)行文件，也就是最終的應(yīng)用程序可執(zhí)行文件。