こんにちは。NoMaYです。別スレッド『Amazon AWSのFreeRTOS Kernel Developer GuideのサンプルコードをRenesas RX SimulatorのDebug Consoleで試せるようにしてみた』で気付いたことですが、FreeRTOSでは、ポートレイヤーの実装に内蔵周辺のソフトウェア割り込み機能(これはCPUのソフトウェア割り込み命令のことでは無いです)を使用することで、素朴に簡単に割り込みルーチンからFreeRTOS APIを呼び出せるようになることに気付きました。そこで、FreeRTOS v10.2.1 RL78ポートレイヤーをそのように改変してみました。以下、プロジェクトのファイル一式です。(CC-RL版はCS+ V8.01/e2 stuiod v7.40＋CC-RL V1.02でビルド(e2 studio用.project/.cproject等を同梱))(GNURL78版はe2 studio v7.40＋GNURL78 2019q2(4.9.2.201902)でビルド)(共にzipファイルをe2 studioに直接インポート可能) プロジェクト構造は極力RX版と同じにしてあります。([追記] すみません。以下に含まれるMAPファイルが別のものでした。タスク側のクリティカルセクションが以前のままのものでした。この投稿の末尾に追加したMOTファイルのzipファイルには訂正版を入れてあります。)sim_rl78_freertos_full_demo_ccrl_c_csplus_20190705.zip 628KBsim_rl78_freertos_full_demo_gnurl78_c_e2v740_20190705.zip 582KBそのスレッドに投稿していたRL78ポートレイヤー(これもFreeRTOS v10.2.1 RL78ポートレイヤーを改変したものです)では、割り込みルーチンからFreeRTOS APIを呼び出すには以下のような特別なおまじないを記述する必要がありました。(以下はCC-RLの場合のものですがGNURL78でも同様です。)
#pragma interrupt r_intc3_interrupt(vect=INTP3)/* Start user code for pragma. Do not edit comment generated here */R_PRAGMA_FREERTOS_INTERRUPT(r_intc3_interrupt)#define r_intc3_interrupt _r_intc3_interrupt/* End user code. Do not edit comment generated here */
そのスレッドにはRXポートレイヤーの改変についても投稿していたのですが、その時、最初に書いたことに気付きました。RL78の内蔵周辺には専用のソフトウェア割り込み機能はありませんが、以下のハードウェアマニュアルに記載されている通り、プログラムで割り込み要求フラグをセットすると割り込みを発生させることが出来ますので、実質的に任意の空き割り込みをソフトウェア割り込み機能として使うことが出来ます。(今回は、とりあえず、ウォッチドッグタイマのオーバフロー時間の75%到達のインターバル割り込みを使用してみました。) RL78/G13 ユーザーズマニュアル ハードウェア編からの抜粋www.renesas.com/ja-jp/doc/products/mpumcu/doc/rl78/r01uh0146jj0340_rl78g13.pdfなお、今回のRL78ポートレイヤーの改変で、先ほどの特別なおまじないを記述する必要は無くなりますが、割り込みルーチンからFreeRTOS APIを呼び出してブロック解除待ちタスクをブロック解除する場合のタスク切り替えの遅延時間が以下のRenesas RL78 SimulatorのSimulator GUIの画面コピーのように数十クロックほど(32MHz動作では600nsほど)延びます。(以下はCC-RLの場合のものですがGNURL78でも同様(ただし数百nsほど長い)です。) ちなみに、タスク側のクリティカルセクション(その区間では割り込み禁止となる)への出入りによるタイミングへの影響を避ける為、今回はクリティカルセクションとして扱うことしていませんので、以下の画面コピーでは別スレッドの画面コピーよりもポート出力トグルの速さが速くなっています。今回の改変前:今回の改変後:以下、今回のRL78ポートレイヤの改変内容です。コメントの訂正や不要になったルーチンの削除は省略しています。(以下はCC-RLの場合のものですがGNURL78でも同様です。)src/FreeRTOS/Source/portable/Renesas/RL78/portmacro.h今回の改変前:
/* Task utilities. */#define portYIELD() __brk()#define portYIELD_FROM_ISR( xHigherPriorityTaskWoken ) if( xHigherPriorityTaskWoken ) vTaskSwitchContext()#define portNOP() __nop()
今回の改変後: 赤文字行を追加/変更
#include "iodefine.h"
/* Task utilities. */#define portYIELD() do{ WDTIIF = 1; } while (0)#define portYIELD_FROM_ISR( xHigherPriorityTaskWoken ) if( xHigherPriorityTaskWoken ) portYIELD()#define portNOP() __nop()
src/FreeRTOS/Source/portable/Renesas/RL78/port.c今回の改変後: 赤文字行を追加
BaseType_t xPortStartScheduler( void ){ /* Setup the hardware to generate the tick. Interrupts are disabled when this function is called. */ configSETUP_TICK_INTERRUPT(); /* Setup the hardware to generate the yield interrupt. */ WDTIPR1 = 1; WDTIPR0 = 1; WDTIMK = 0; /* Restore the context of the first task that is going to run. */ vPortStartFirstTask(); /* Execution should not reach here as the tasks are now running! */ return pdTRUE;}
src/FreeRTOS/Source/portable/Renesas/RL78/portasm.asm今回の改変前:
_vPortYield: portSAVE_CONTEXT ; Save the context of the current task. call@ _vTaskSwitchContext ; Call the scheduler to select the next task. portRESTORE_CONTEXT ; Restore the context of the next task to run. retb
_vPortYield .VECTOR 0x7E
今回の改変後: 赤文字行を変更
_vPortYield: portSAVE_CONTEXT ; Save the context of the current task. call@ _vTaskSwitchContext ; Call the scheduler to select the next task. portRESTORE_CONTEXT ; Restore the context of the next task to run. reti
_vPortYield .VECTOR 0x04
以下、今回のタスク側のプログラムです。先ほど書いた通り、今回は各タスクのポート出力をトグルさせる部分をクリティカルセクションとして扱うことしていません。(なお、src/frtos_config/FreeRTOSConfig.hの#define FREERTOS_USER_MAIN 0の行で0→1の変更を行うことで以下が実行されるようになります。)src/user_main.c
void main_task(void *pvParameters){ (void) pvParameters; while (1) { P1_bit.no6 = !P1_bit.no6; }}void second_task(void *pvParameters){ (void) pvParameters; while (1) { P1_bit.no5 = !P1_bit.no5; }}void third_task(void *pvParameters){ (void) pvParameters; while (1) { P1_bit.no4 = !P1_bit.no4; }}void intp3_task(void *pvParameters){ (void) pvParameters; R_INTC3_Start(); LED_INIT(); while (1) { xSemaphoreTake( xSemaphoreINTP3, portMAX_DELAY ); LED_BIT = !LED_BIT; }}
[追記]MOTファイルsim_rl78_freertos_full_demo_ccrl_c_csplus_20190705_mot.zip 2019/07/12追加sim_rl78_freertos_full_demo_gnurl78_c_e2v740_20190705_mot.zip 2019/07/24追加
こんにちは。NoMaYです。以下、別スレッド『e2 studio v7.5.0のFreeRTOS ProjectでVisual Expression＋Renesas RX Simulator/TB-RX65Nで試せるSample Programを作ってみた』へ投稿した内容の転記です。そもそもは、こちらのスレッドが発端でしたので、、、RL78/G14 Fast Prototyping Boardで、同じようなSample Programを、チョコさんのリングバッファのソースコードを使って作ろうとしていたところ、RTOS使用時は、そのソースの通常処理側と割り込み処理側の排他制御のやり方を変えないと拙い、ということに気付きました。そして、それはFITでも同様な筈なのでは、と気付きました。(FITには、以前からFreeRTOSパッケージがありますが、その時点から対策されていなかったのでは無いでしょうか、、、)RTOS未使用時は大丈夫だけれどもRTOS使用時は拙い排他制御のやり方(通常処理側と割り込み処理側の排他制御)・個別の割り込みマスクフラグを使用して割り込み一旦禁止と割り込み再度許可を行う理由・RTOSによるタスク切り替えが上記による割り込み禁止期間中に発生すると禁止期間がミリ秒オーダーになってしまう(タスク切り替えにより暫くの間は他タスクに行ってしまうから)対応・RTOS側で用意されているクリティカルセクションへの出入り関数(FreeRTOSならtaskENTER_CRITICAL()とtaskEXIT_CRITICAL()など)を使用するように手を加える具体的には、チョコさんのリングバッファのソースコードですと、以下のような置き換えをする必要があります。(以下の場所以外にもあります。なお、RL78のFreeRTOSでは両出入り関数はDIとEIに帰着されるので、以下のように単純化してあります。他マイコンなどでは、可能性として、割り込み優先順位を操作することで、クリティカルセクション内でも通信割り込みを受け付けられるようにする実装も有り得ると思います。その場合は、以下のような単なる単なる置き換えにならないこともあるかと思います。)RL78のUARTへのリングバッファ追加/UART_３/UART0.c
/******************************************************************************** Function Name: get_blk* Description : リングバッファから指定されたデータを読み出す（転送）* Arguments : 格納ポインタ，データ数* Return Value : 残りデータ数*******************************************************************************/uint8_t get_blk(uint8_t * const buff, uint8_t number){ uint8_t work; uint8_t cnt; /* 転送用カウンタ */ uint8_t * gp_buff; /* 転送用ポインタ */ work = number; /* 要求データ数をセット */ if ( ( 0 != number ) && ( 0 != g_rx_dtno ) ) { /* 転送データがある場合 */ gp_buff = buff; /* 転送先ポインタを設定 *//* --------------------------------------------------------------------------- 転送データ数を算出----------------------------------------------------------------------------*/ if ( number < g_rx_dtno ) { /* 要求数がデータ量以下の場合 */ cnt = number; /* 転送データ数をセット */ work = 0; /* 残りデータ数は0にする */ } else { /* 要求数がデータ量以上の場合 */ cnt = g_rx_dtno; /* 転送数はバッファ内の全て */ work = number - g_rx_dtno; /* 残りデータ数を算出 */ }/* --------------------------------------------------------------------------- データを転送----------------------------------------------------------------------------*/ for ( ; cnt > 0 ; cnt-- ) { *gp_buff = g_rx_buff[g_rx_rdpt]; /* リングバッファから転送 */ SRMK0 = 1; /* INTSR0との排他制御 */ taskENTER_CRITICAL(); g_rx_rdpt++; /* 読み出しポインタを更新 */ g_rx_rdpt &= 0x0F; g_rx_dtno--; /* データ数を－1 */ SRMK0 = 0; /* INTSR0との排他制御終了 */ taskEXIT_CRITICAL(); gp_buff++; /* 転送ポインタを更新 */ } } return( work );}
また、FITのR_SCI_RXモジュールにも同様な場所があります。。。。以後省略。。。