Cortex (ARM) mikrodenetleyicilerinde WFI (kesinti için bekle) için en iyi model

EFM Gekko denetleyicilerini (http://energymicro.com/) kullanarak pille çalışan yazılımlar geliştirmeye çalışıyorum ve bunun için yararlı bir şey olmadığında denetleyicinin uykuda olmasını istiyorum. WFI (Kesmeyi Bekle) komutu bu amaç için kullanılır; bir kesinti gerçekleşinceye kadar işlemciyi uyku moduna geçirir.

Bir yerde bir şey saklayarak uyku meşgul olsaydı, biri gibi bir şey yapmak için yüke özel / mağazaya özel işlemleri kullanabilir:

  // dont_sleep bir şey olduğunda 2 ile yüklenir
  // ana döngüyü en az bir kez dönmeye zorlamalıdır. Bir kesinti varsa
  // aşağıdaki ifade sırasında 2'ye sıfırlanmasına neden olur,
  // davranış, kesintiden sonra gerçekleşmiş gibi olacaktır.

  store_exclusive (yük_exclusive (dont_sleep) >> 1);

  iken (! dont_sleep)
  {
    // Bir sonraki ifade ile store_exclusive arasında kesinti olursa uyuma
    load_exclusive (SLEEP_TRIGGER);
    eğer (! dont_sleep)             
      (SLEEP_TRIGGER) store_exclusive;
  }

Load_exclusive ve store_exlusive işlemleri arasında bir kesinti gerçekleşirse, etki store_exclusive'i atlamak ve böylece sistemin döngüden bir kez daha geçmesine (kesmenin dont_sleep ayarlayıp ayarlamadığını görmek) neden olur. Ne yazık ki, Gekko uyku modunu tetiklemek için bir yazma adresi yerine bir WFI talimatı kullanır; gibi kod yazmak

  eğer (! dont_sleep)
    WFI ();

'if' ve 'wfi' arasında bir kesinti oluşması ve dont_sleep ayarlaması riskini doğurur, ancak wfi devam eder ve yine de yürütür. Bunu önlemek için en iyi model nedir? Kesintilerin WFI'yi çalıştırmadan hemen önce işlemciyi kesmesini önlemek için PRIMASK'ı 1 olarak ayarlayın ve hemen ardından silinsin mi? Yoksa daha iyi bir hile var mı?

DÜZENLE

Olay bitini merak ediyorum. Genel açıklamaya göre, çoklu işlemci desteği için tasarlanmış gibi görünüyor, ancak aşağıdakine benzer bir şeyin işe yarayıp yaramayacağını merak ediyordu:

  eğer (dont_sleep)
    SEV (); / * WFE net etkinlik bayrağını takip edecek, ancak uyuyamayacak * /
  WFE ();

Don't_sleep ayarlayan her kesme de bir SEV komutu yürütmelidir, bu nedenle kesme "if" testinden sonra gerçekleşirse, WFE olay bayrağını temizler ancak uyku moduna geçmez. Bu iyi bir paradigma gibi mi görünüyor?

Bir şeyi tam olarak anlamadım dont_sleep, ancak deneyebileceğiniz bir şey, en düşük önceliğe ayarlanmış PendSV işleyicisindeki "ana işi" yapmaktır. Daha sonra, her şeyi yapmanız gerektiğinde diğer işleyicilerden bir PendSV planlayın. Nasıl yapılacağına bakın (M1 için ama M3 çok farklı değil).

Kullanabileceğiniz başka bir şey (belki de önceki yaklaşımla birlikte) Çıkışta Uyku özelliğidir. Bunu etkinleştirirseniz, işlemci WFI'yi aramak zorunda kalmadan son ISR işleyicisinden çıktıktan sonra uyku moduna geçer. Burada bazı örneklere bakın .

Kritik bir bölümün içine koyun. ISR'ler çalışmaz, bu nedenle WFI'den önce dont_sleep değiştirme riskini çalıştırmazsınız, ancak işlemciyi yine de uyandıracaklar ve kritik bölüm sona erdiğinde ISR'ler yürütülecektir.

uint8 interruptStatus;
interruptStatus = EnterCriticalSection();
if (!dont_sleep)
  WFI();
ExitCriticalSection(interruptStatus);

Geliştirme ortamınızın muhtemelen kritik bölüm işlevleri vardır, ancak kabaca şu şekildedir:

EnterCriticalSection:

MRS r0, PRIMASK /* Save interrupt state. */
CPSID i /* Turn off interrupts. */
BX lr /* Return. */

ExitCriticalSection:

MSR PRIMASK, r0 /* Restore interrupt states. */
BX lr /* Return. */

Fikriniz iyi, bu tam olarak Linux'un uyguladığı şey. Buraya bakın .

WFI'nin neden devre dışı bırakılmış kesintilerle bile çalıştığını açıklığa kavuşturmak için yukarıda belirtilen tartışma başlığından faydalı alıntı:

Bir sonraki kesintiye kadar rölantide kalmak istiyorsanız, biraz hazırlık yapmanız gerekir. Bu hazırlık sırasında bir kesinti aktif hale gelebilir. Böyle bir kesinti aradığınız bir uyanma olayı olabilir.

Kodunuz ne kadar iyi olursa olsun, kesintileri devre dışı bırakmazsanız, her zaman uyumaya hazırlanmak ile aslında uyumaya gitmek arasında bir yarış olacaktır ve bu da uyandırma olaylarının kaybolmasına neden olur.

Bu yüzden farkında olduğum tüm ARM CPU'lar çekirdek CPU'da maskelenmiş olsalar bile uyanacak (CPSR I bit.)

Başka bir şey ve boşta modunu kullanmayı unutmalısınız.

Varsayım:

1. Ana iş parçacığı arka plan görevlerini çalıştırır
2. Kesmeler yalnızca yüksek öncelikli görevleri çalıştırır ve arka plan görevi gerçekleştirmez
3. Ana iplik her zaman kesilebilir (normalde kesintileri maskelemez)

Ardından çözüm, bayrak doğrulaması ve WFI arasındaki kesintileri engellemek için PRIMASK kullanmaktır:

mask_interrupts();
if (!dont_sleep)
    wfi();
unmask_interrupts();

Çıkış Modunda Uyku ne olacak? Bu, bir IRQ işleyicisi her çıktığında otomatik olarak uyku moduna geçer, bu yüzden yapılandırıldıktan sonra gerçekten çalışan herhangi bir "normal mod" yoktur. Bir IRQ oluşur, uyanır ve işleyiciyi çalıştırır ve uyku moduna geri döner. WFI gerekmez.