引言：中断是学习 µC/OS-III 的过程中一个重要的部分，任务切换、系统时钟节拍等等，都是利用 中断来完成的，并且，既然是 RTOS，那么对中断的响应也应该是十分迅速的。µC/OS-III 有一 套中断管理的方法，并且在用户使用 µC/OS-III 的中断管理前，仅需进行少量的配置，使用起来 非常方便。

1 ARM Cortex-M 中断

中断是 CPU 的一种常见特性，中断一般由硬件产生，当中断发生后，会中断 CPU 当前正 在执行的程序而跳转到中断对应的服务程序中去执行，ARM Cortex-M 内核的 MCU 具有一个 用于中断管理的嵌套向量中断控制器（NVIC，全称：Nested Vectored Interrupt Controller）。
但是主要我还是想说一下涉及到堆栈中的理解：

保存处理器状态：当中断发生时，处理器会保存当前的处理器状态（包括程序计数器、寄存器内容等）到堆栈中。这样，在中断处理完成后，处理器能够恢复之前的状态，继续执行中断发生前的任务。

中断服务程序（ISR）的执行：在处理器转到中断服务程序时，ISR 可能会使用堆栈来保存和恢复局部变量、临时数据和调用其他函数的返回地址等。这是因为 ISR 需要一个干净的执行环境，不影响被中断的任务的执行状态。

嵌套中断处理：在某些情况下，中断服务程序可能会被更高优先级的中断再次中断。此时，处理器需要再次保存当前的处理器状态到堆栈中，以便在处理完高优先级中断后，能继续处理之前的中断。这种机制允许嵌套中断的处理，并且依赖于堆栈来管理多个中断的上下文切换。

恢复处理器状态：中断处理结束后，处理器会从堆栈中恢复先前保存的状态，这包括程序计数器和寄存器内容等。恢复处理器状态后，处理器能够继续执行被中断的任务，就像中断从未发生过一样。

2 µC/OS-III 中断配置项

ARM Cortex-M 使用 NVIC 对不同优先级的中断进行管理，首先看一下 NVIC 在 CMSIS 中 的结构体定义，如下所示：

typedef struct 
{ __IOM uint32_t ISER[8U] /* 中断使能寄存器 */ uint32_tRESERVED0[24U]; __IOM uint32_t ICER[8U]; /* 中断除能寄存器 */ uint32_tRSERVED1[24U]; __IOM uint32_t ISPR[8U]; /* 中断使能挂起寄存器 */ uint32_tRESERVED2[24U]; __IOM uint32_t ICPR[8U]; /* 中断除能挂起寄存器 */ uint32_tRESERVED3[24U]; __IOM uint32_t IABR[8U]; /* 中断有效位寄存器 */ uint32_tRESERVED4[56U]; __IOM uint8_t IP[240U]; /* 中断优先级寄存器 */ uint32_tRESERVED5[644U]; __OM uint32_t STIR; /* 软件触发中断寄存器 */
} NVIC_Type;

在 NVIC 的相关结构体中，成员变量 IP 用于配置外部中断的优先级，其定义如下所示：

__IOM uint8_t IP[240U]; /* 中断优先级寄存器 */

1. CPU_CFG_NVIC_PRIO_BITS 此宏用于定义中断优先级配置寄存器的实际使用位数，中断优先级配置寄存器实际使用到 多少比特位，这个宏就应该定义成多少，因为 STM32 的优先级配置寄存器都只使用到了高四比 特位，因此对于 STM32 而言，这个宏应该配置为 4。
2. CPU_CFG_KA_IPL_BOUNDARY 此宏用于定义受 µC/OS-III 管理的最高中断优先等级，中断优先级低于此宏定义值（中断 优先级数值大于此宏定义值）的中断受 µC/OS-III 管理。此宏定义的值可以根据用户的实际应 用场景来决定，本教程的配套例程源码全部将此宏定义配置为 4，即中断优先级为 4~15 的中断 由 µC/OS-III 管理，而中断优先级为 0~3 的中断不由 µC/OS-III 管理，如下图所示：

3 µC/OS-III 中断管理详解

PendSV 中断优先级配置 PendSV 主要用于任务切换，因此在 µC/OS-III 内核开始进行多任务处理前，也就是在 µC/OS-III 内核启动之前，就需要配置好 PendSV。在文件 os_cpu_a.asm 中有标号（汇编中的标 号，类似于 C 语言中的函数名）OSStartHighRdy，OSStartHighRdy 用于开启系统中第一个任务， 在函数 OSStart()中被调用。

SysTick 中断优先级配置 SysTick 主要用于为 µC/OS-III 内核提供时钟节拍，在调用函数 OSStart()后，需要调用函数 OS_CPU_SysTickInit()对 SysTick 进行配置，在对 SysTick 的配置过程中，就包括对 SysTick 中 断优先级的配置，函数 OS_CPU_SysTickInit()中对 SysTick 中断优先级的配置。

4 µC/OS-III 临界区

临界区指的是代码中的一些关键部分，临界区中代码的运行要求不能被打断，而中断或任 务切换都有可能打断临界区中正在运行的关键代码，那么就必须要通过屏蔽中断来保护临界区 中代码的执行。 µC/OS-III 提供了两个用于在进入临界区前屏蔽中断和在退出临界区后恢复中断的函数，这 两个函数为函数 CPU_CRITICAL_ENTER()和函数 CPU_CRITICAL_EXIT()，接下来分别来看一 下这两个函数。

5 µC/OS-III 中断嵌套计数器

在 µC/OS-III 中，会通过全局变量 OSIntNestingCtr 记录中断嵌套的次数，方便 µC/OS-III 判 断当前是否处于中断状态。当全局变量 OSIntNestingCtr 大于 0 的时候，就表示当前处于中断状 态，当全局变量 OSIntNestingCtr 等于 0 的时候，就表示当前不是处于中断状态。 全局变量 OSIntNestingCtr 是在中断服务函数中更新的，因此，µC/OS-III 提供了两个分别 用于中断服务函数前后的函数，分别为 OSIntEnter()和函数 OSIntExit()。其中函数 OSIntEnter() 只是简单地更新了全局变量 OSIntNestingCtr 的值，而函数 OSIntExit()除了更新全局变量 OSIntNestingCtr 的值，同时还会根据需要进行任务切换。 下面以 µC/OS-III 提供了 SysTick 的中断服务函数为例，展示函数 OSIntEnter()和函数 OSIntExit()的使用：
 

void OS_CPU_SysTickHandler(void) 
{ CPU_SR_ALLOC(); CPU_CRITICAL_ENTER(); /* 进入中断后，先调用函数 OSIntEnter() */ OSIntEnter(); CPU_CRITICAL_EXIT(); /* 中断服务函数的内容 */ OSTimeTick(); /* 中断返回前，调用函数 OSIntExit() */ OSIntExit(); 
}