在SYS/BIOS中，一個線程就是控制單點，它能夠激活一個函數的調用，或者是激活一段中斷服務程序(ISR)。SYS/BIOS中提供了一系列具有不同屬性的線程，每個線程類型具有不同的優先權和執行特性，各種線程從最高優先級到最低優先級排列如下：
- HWI（硬件中斷）：包括了定時器函數
- SWI（軟件中斷）：包括了CLOCK函數
- TASK（任務）
- IDLE（後臺空閒線程）
本文主要講解SYS/BIOS中的HWI線程。HWI也成爲中斷服務程序（ISR）是SYS/BIOS中具有最高優先級的線程：
從上圖可以看出，在我們編寫一個main程序時，其後臺的處理流程是：先進行初始化，緊接着執行BIOS_start函數，執行SYS/BIOS中的HWI線程，處理完成後纔會執行空閒的循環線程。
鉤子：HWI，SWI，TASK線程在線程生命週期內可以提供插入點來插入用戶代碼，方便調試代碼，每個這種代碼叫做一個“鉤子”，提供給鉤子的函數叫鉤子函數。
HWI線程具有以下5種鉤子函數：
-
Register：在靜態創建的HWI下，運行時被初始化前調用的一個函數。在main函數前啓動，並且在中斷使能之前。
-
Create：創建HWI時調用的一個函數，包含靜態創建與動態創建。
-
Begin：在運行ISR函數前調用的一個函數。
-
End：在ISR運行完後調用的一個函數。
-
Delete：在運行時刪除HWI線程的一個函數 。
動態創建HWI線程：
hwi0是一個創建HWI對象的句柄，id是定義的中斷號，hwiFunc是與中斷相關的函數名，hwiParams是一個結構體，這裏將其參數設置爲5。eb是一個錯誤塊，通過它處理在創建硬件中斷對象時可能發生的錯誤。
靜態創建HWI線程：
結果與上面相同。
鉤子函數的結構體定義如下：
registerFxn：保存鉤組中的鉤子ID，該ID可以傳遞給Hwi_setHookContext、Hwi_getHookContext函數，分別用於設置和獲取鉤子定義的上下文。
createFxn：在任何時候HWI被創建時調用。
beginFxn：在調用ISR函數前被調用。
endFxn：從ISR函數返回時激活。
deleteFxn：刪除HWI時調用。
Hwi Hooks Example：
C code:
/* ======== HwiHookExample.c ========
* This example demonstrates basic Hwi hook usage. */
#include <xdc/std.h>
#include <xdc/runtime/Error.h>
#include <xdc/runtime/System.h>
#include <xdc/runtime/Timestamp.h>
#include <ti/sysbios/BIOS.h>
#include <ti/sysbios/knl/Task.h>
#include <ti/sysbios/hal/Timer.h>
#include <ti/sysbios/hal/Hwi.h>
extern Timer_Handle myTimer;
volatile Bool myEnd2Flag = FALSE;
Int myHookSetId1, myHookSetId2;
//Error_Block eb;
//Error_init(&eb);
/* HookSet 1 functions */
/* ======== myRegister1 ========
* invoked during Hwi module startup before main()
* for each HookSet */
Void myRegister1(Int hookSetId)//由registerFxn創建，在寄存器鉤子啓動時，main之前調用。以鉤子ID順序調用
{
System_printf("myRegister1: assigned hookSet Id = %d\n", hookSetId);
myHookSetId1 = hookSetId;
}
/* ======== myCreate1 ========
* invoked during Hwi module startup before main()
* for statically created Hwis */
Void myCreate1(Hwi_Handle hwi, Error_Block *eb)//由createFxn創建，當Hwi被創建時調用此函數，根據hookSetId順序激活相應的創建函數
{
Ptr pEnv;
pEnv = Hwi_getHookContext(hwi, myHookSetId1);//保存鉤組定義信息
/* pEnv should be 0 at this point. If not, there's a bug. */
System_printf("myCreate1: pEnv = 0x%x, time = %d\n", pEnv, Timestamp_get32());
Hwi_setHookContext(hwi, myHookSetId1, (Ptr)0xdead1);//初始設置上下文指針
}
/* ======== myBegin1 ========
* invoked before Timer Hwi func */
Void myBegin1(Hwi_Handle hwi)//由myBegin1創建，在調用isr前激活
{
Ptr pEnv;
pEnv = Hwi_getHookContext(hwi, myHookSetId1);//獲取上下文指針
System_printf("myBegin1: pEnv = 0x%x, time = %d\n", pEnv, Timestamp_get32());
Hwi_setHookContext(hwi, myHookSetId1, (Ptr)0xbeef1);
}
/* ======== myEnd1 ========
* invoked after Timer Hwi func */
Void myEnd1(Hwi_Handle hwi)//從ISR函數返回時被激活
{
Ptr pEnv;
pEnv = Hwi_getHookContext(hwi, myHookSetId1);
System_printf("myEnd1: pEnv = 0x%x, time = %d\n", pEnv, Timestamp_get32());
Hwi_setHookContext(hwi, myHookSetId1, (Ptr)0xc0de1);
}
/* HookSet 2 functions */
/* ======== myRegister2 ========
* invoked during Hwi module startup before main
* for each HookSet */
Void myRegister2(Int hookSetId)
{
System_printf("myRegister2: assigned hookSet Id = %d\n", hookSetId);
myHookSetId2 = hookSetId;
}
/* ======== myCreate2 ========
* invoked during Hwi module startup before main
* for statically created Hwis */
Void myCreate2(Hwi_Handle hwi, Error_Block *eb)
{
Ptr pEnv;
pEnv = Hwi_getHookContext(hwi, myHookSetId2);
/* pEnv should be 0 at this point. If not, there's a bug. */
System_printf("myCreate2: pEnv = 0x%x, time = %d\n", pEnv, Timestamp_get32());
Hwi_setHookContext(hwi, myHookSetId2, (Ptr)0xdead2);
}
/* ======== myBegin2 ========
* invoked before Timer Hwi func */
Void myBegin2(Hwi_Handle hwi)
{
Ptr pEnv;
pEnv = Hwi_getHookContext(hwi, myHookSetId2);
System_printf("myBegin2: pEnv = 0x%x, time = %d\n", pEnv, Timestamp_get32());
Hwi_setHookContext(hwi, myHookSetId2, (Ptr)0xbeef2);
}
/* ======== myEnd2 ========
* invoked after Timer Hwi func */
Void myEnd2(Hwi_Handle hwi)
{
Ptr pEnv;
pEnv = Hwi_getHookContext(hwi, myHookSetId2);
System_printf("myEnd2: pEnv = 0x%x, time = %d\n", pEnv, Timestamp_get32());
Hwi_setHookContext(hwi, myHookSetId2, (Ptr)0xc0de2);
myEnd2Flag = TRUE;
}
/* ======== myTimerFunc ========
* Timer interrupt handler */
Void myTimerFunc(UArg arg)
{
System_printf("Entering myTimerHwi\n");
}
/* ======== myTaskFunc ======== */
Void myTaskFunc(UArg arg0, UArg arg1)
{
System_printf("Entering myTask.\n");
Timer_start(myTimer);//定時器啓動
/* wait for timer interrupt and myEnd2 to complete */
while (!myEnd2Flag) {
;
}
System_printf("myTask exiting ...\n");
}
/* ======== myIdleFunc ======== */
Void myIdleFunc()
{
System_printf("Entering myIdleFunc().\n");
System_exit(0);
}
//main之前先執行鉤子寄存器函數
/* ======== main ======== */
Int main(Int argc, Char* argv[])
{
System_printf("Starting HwiHookExample...\n");//執行完寄存器函數再執行這裏
BIOS_start();//main函數後調用Bios_start函數
return (0);
}
CFG配置文件：
/* pull in Timestamp to print time in hook functions */
xdc.useModule('xdc.runtime.Timestamp');
/* Disable Clock so that ours is the only Timer allocated */
var BIOS = xdc.useModule('ti.sysbios.BIOS');
BIOS.clockEnabled = false;
var Idle = xdc.useModule('ti.sysbios.knl.Idle');
Idle.addFunc('&myIdleFunc');
/* Create myTask with default task params */
var Task = xdc.useModule('ti.sysbios.knl.Task');
var taskParams = new Task.Params();
Program.global.myTask = Task.create('&myTaskFunc', taskParams);
/* Create myTimer as source of Hwi */
var Timer = xdc.useModule('ti.sysbios.hal.Timer');
var timerParams = new Timer.Params();
timerParams.startMode = Timer.StartMode_USER;
timerParams.runMode = Timer.RunMode_ONESHOT;
timerParams.period = 1000; // 1ms
Program.global.myTimer = Timer.create(Timer.ANY, "&myTimerFunc", timerParams);
/* Define and add two Hwi HookSets
* Notice, no deleteFxn is provided.
*/
var Hwi = xdc.useModule('ti.sysbios.hal.Hwi');//創建Hwi
/* Hook Set 1 */
Hwi.addHookSet({ //創建鉤子集：不包含deleteFxn
registerFxn: '&myRegister1',//寄存器函數：在系統初始化時，中斷使能前被調用
createFxn: '&myCreate1', //創建函數：在Hwi創建時被調用
beginFxn: '&myBegin1', //開始鉤子函數：在中斷全局禁止時被調用，在調用ISR函數前激活
endFxn: '&myEnd1', //結束鉤子函數：從ISR函數返回時被激活
});
/* Hook Set 2 */
Hwi.addHookSet({
registerFxn: '&myRegister2',
createFxn: '&myCreate2',
beginFxn: '&myBegin2',
endFxn: '&myEnd2',
});
運行結果：
程序執行順序：
-
首先執行寄存器函數，由registerFxn創建的myRegister1和myRegister2函數，鉤子ID分別爲0，1。同時將hookSetId傳遞給Hwi_getHookContext和Hwi_setHookContext。
-
執行由createFxn創建的myCreate1和myCreate2函數，通過Hwi_getHookContext的返回值得到鉤子指針信息。Hwi_setHookContext設置指針信息值。
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執行main函數中的System_printf("Starting HwiHookExample...\n")。
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啓動BIOS_start，執行創建的任務函數myTaskFunc，啓動定時器中斷，即硬件中斷。
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執行由beginFxn創建的myBegin1和myBegin2函數，在正要運行ISR函數前調用。
-
執行ISR的myTimerFunc函數。
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在執行完ISR函數後執行由endFxn創建的myEnd1和myEnd2函數。
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當myEnd2函數執行完畢後返回標誌位，表示定時器中斷執行完畢。打印System_printf("myTask exiting ...\n")。
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空閒線程優先級最低，因此最後執行由Idle創建的myIdleFunc函數。