1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
/*
 * FreeRTOS Kernel V10.5.1
 * Copyright (C) 2021 Amazon.com, Inc. or its affiliates.  All Rights Reserved.
 *
 * SPDX-License-Identifier: MIT
 *
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
 * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
 * the Software without restriction, including without limitation the rights to
 * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of
 * the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so,
 * subject to the following conditions:
 *
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
 * copies or substantial portions of the Software.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS
 * FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR
 * COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER
 * IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
 * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 *
 * https://www.FreeRTOS.org
 * https://github.com/FreeRTOS
 *
 */
 
/*-----------------------------------------------------------
* Implementation of functions defined in portable.h for the ARM CM0 port.
*----------------------------------------------------------*/
 
/* Scheduler includes. */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
 
/* Constants required to manipulate the NVIC. */
#define portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG             ( *( ( volatile uint32_t * ) 0xe000e010 ) )
#define portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG             ( *( ( volatile uint32_t * ) 0xe000e014 ) )
#define portNVIC_SYSTICK_CURRENT_VALUE_REG    ( *( ( volatile uint32_t * ) 0xe000e018 ) )
#define portNVIC_INT_CTRL_REG                 ( *( ( volatile uint32_t * ) 0xe000ed04 ) )
#define portNVIC_SHPR3_REG                    ( *( ( volatile uint32_t * ) 0xe000ed20 ) )
#define portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT              ( 1UL << 2UL )
#define portNVIC_SYSTICK_INT_BIT              ( 1UL << 1UL )
#define portNVIC_SYSTICK_ENABLE_BIT           ( 1UL << 0UL )
#define portNVIC_SYSTICK_COUNT_FLAG_BIT       ( 1UL << 16UL )
#define portNVIC_PENDSVSET_BIT                ( 1UL << 28UL )
#define portNVIC_PEND_SYSTICK_SET_BIT         ( 1UL << 26UL )
#define portNVIC_PEND_SYSTICK_CLEAR_BIT       ( 1UL << 25UL )
#define portMIN_INTERRUPT_PRIORITY            ( 255UL )
#define portNVIC_PENDSV_PRI                   ( portMIN_INTERRUPT_PRIORITY << 16UL )
#define portNVIC_SYSTICK_PRI                  ( portMIN_INTERRUPT_PRIORITY << 24UL )
 
#if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 )
uint32_t ulTimerCountsForOneTick = 0;  /*Used to calculate fast*/
#endif
 
/* Constants required to set up the initial stack. */
#define portINITIAL_XPSR                      ( 0x01000000 )
 
/* The systick is a 24-bit counter. */
#define portMAX_24_BIT_NUMBER                 ( 0xffffffUL )
 
/* A fiddle factor to estimate the number of SysTick counts that would have
 * occurred while the SysTick counter is stopped during tickless idle
 * calculations. */
#ifndef portMISSED_COUNTS_FACTOR
    #define portMISSED_COUNTS_FACTOR    ( 94UL )
#endif
 
/* Constants used with memory barrier intrinsics. */
#define portSY_FULL_READ_WRITE    ( 15 )
 
/* Let the user override the default SysTick clock rate.  If defined by the
 * user, this symbol must equal the SysTick clock rate when the CLK bit is 0 in the
 * configuration register. */
#ifndef configSYSTICK_CLOCK_HZ
    #define configSYSTICK_CLOCK_HZ             ( configCPU_CLOCK_HZ )
    /* Ensure the SysTick is clocked at the same frequency as the core. */
    #define portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT_CONFIG    ( portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT )
#else
    /* Select the option to clock SysTick not at the same frequency as the core. */
    #define portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT_CONFIG    ( 0 )
#endif
 
/* Legacy macro for backward compatibility only.  This macro used to be used to
 * replace the function that configures the clock used to generate the tick
 * interrupt (prvSetupTimerInterrupt()), but now the function is declared weak so
 * the application writer can override it by simply defining a function of the
 * same name (vApplicationSetupTickInterrupt()). */
#ifndef configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION
    #define configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION    0
#endif
 
/* Each task maintains its own interrupt status in the critical nesting
 * variable. */
static UBaseType_t uxCriticalNesting = 0xaaaaaaaa;
 
/* The number of SysTick increments that make up one tick period. */
#if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 )
//    static uint32_t ulTimerCountsForOneTick = 0;
    volatile TickType_t ulLPTmrLastCount = 0;
#endif /* configUSE_TICKLESS_IDLE */
 
/* The maximum number of tick periods that can be suppressed is limited by the
 * 24 bit resolution of the SysTick timer. */
#if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 )
//    static uint32_t xMaximumPossibleSuppressedTicks = 0;
#endif /* configUSE_TICKLESS_IDLE */
 
/* Compensate for the CPU cycles that pass while the SysTick is stopped (low
 * power functionality only.
 */
#if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 )
//    static uint32_t ulStoppedTimerCompensation = 0;
#endif /* configUSE_TICKLESS_IDLE */
 
/*
 * Setup the timer to generate the tick interrupts.  The implementation in this
 * file is weak to allow application writers to change the timer used to
 * generate the tick interrupt.
 */
void vPortSetupTimerInterrupt( void );
 
/*
 * Exception handlers.
 */
void xPortPendSVHandler( void );
void xPortSysTickHandler( void );
void vPortSVCHandler( void );
 
/*
 * Start first task is a separate function so it can be tested in isolation.
 */
static void prvPortStartFirstTask( void );
 
/*
 * Used to catch tasks that attempt to return from their implementing function.
 */
static void prvTaskExitError( void );
 
/*-----------------------------------------------------------*/
 
/*
 * See header file for description.
 */
StackType_t * pxPortInitialiseStack( StackType_t * pxTopOfStack,
                                     TaskFunction_t pxCode,
                                     void * pvParameters )
{
    /* Simulate the stack frame as it would be created by a context switch
     * interrupt. */
    pxTopOfStack--;                                   /* Offset added to account for the way the MCU uses the stack on entry/exit of interrupts. */
    *pxTopOfStack = portINITIAL_XPSR;                 /* xPSR */
    pxTopOfStack--;
    *pxTopOfStack = ( StackType_t ) pxCode;           /* PC */
    pxTopOfStack--;
    *pxTopOfStack = ( StackType_t ) prvTaskExitError; /* LR */
    pxTopOfStack -= 5;                                /* R12, R3, R2 and R1. */
    *pxTopOfStack = ( StackType_t ) pvParameters;     /* R0 */
    pxTopOfStack -= 8;                                /* R11..R4. */
 
    return pxTopOfStack;
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
static void prvTaskExitError( void )
{
    /* A function that implements a task must not exit or attempt to return to
     * its caller as there is nothing to return to.  If a task wants to exit it
     * should instead call vTaskDelete( NULL ).
     *
     * Artificially force an assert() to be triggered if configASSERT() is
     * defined, then stop here so application writers can catch the error. */
    configASSERT( uxCriticalNesting == ~0UL );
    portDISABLE_INTERRUPTS();
 
    for( ; ; )
    {
    }
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
void vPortSVCHandler( void )
{
    /* This function is no longer used, but retained for backward
     * compatibility. */
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
__asm void prvPortStartFirstTask( void )
{
    extern pxCurrentTCB;
 
    PRESERVE8
 
    /* The MSP stack is not reset as, unlike on M3/4 parts, there is no vector
     * table offset register that can be used to locate the initial stack value.
     * Not all M0 parts have the application vector table at address 0. */
/* *INDENT-OFF* */
 
    ldr r3, = pxCurrentTCB /* Obtain location of pxCurrentTCB. */
    ldr r1, [ r3 ]
    ldr r0, [ r1 ]         /* The first item in pxCurrentTCB is the task top of stack. */
    adds r0, # 32          /* Discard everything up to r0. */
    msr psp, r0            /* This is now the new top of stack to use in the task. */
    movs r0, # 2           /* Switch to the psp stack. */
    msr CONTROL, r0
    isb
    pop { r0 - r5 } /* Pop the registers that are saved automatically. */
    mov lr, r5 /* lr is now in r5. */
    pop { r3 } /* The return address is now in r3. */
    pop { r2 } /* Pop and discard the XPSR. */
    cpsie i /* The first task has its context and interrupts can be enabled. */
    bx r3 /* Finally, jump to the user defined task code. */
 
    ALIGN
/* *INDENT-ON* */
}
/*-----------------------------------------------------------*/
/*
 * See header file for description.
 */
BaseType_t xPortStartScheduler( void )
{
    #if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 )
    vTaskTickSet(lp_get_curr_tmr_cnt());
    
    ulTimerCountsForOneTick = configSYSTICK_CLOCK_HZ / configTICK_ON_WAKING_RATE_HZ;
    #endif
    
    /* Make PendSV, CallSV and SysTick the same priority as the kernel. */
    portNVIC_SHPR3_REG |= portNVIC_PENDSV_PRI;
 
    portNVIC_SHPR3_REG |= portNVIC_SYSTICK_PRI;
 
    /* Start the timer that generates the tick ISR.  Interrupts are disabled
     * here already. */
    vPortSetupTimerInterrupt();
 
    /* Initialise the critical nesting count ready for the first task. */
    uxCriticalNesting = 0;
 
    /* Start the first task. */
    prvPortStartFirstTask();
 
    /* Should not get here! */
    return 0;
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
void vPortEndScheduler( void )
{
    /* Not implemented in ports where there is nothing to return to.
     * Artificially force an assert. */
    configASSERT( uxCriticalNesting == 1000UL );
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
void vPortYield( void )
{
    /* Set a PendSV to request a context switch. */
    portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT;
 
    /* Barriers are normally not required but do ensure the code is completely
     * within the specified behaviour for the architecture. */
    __dsb( portSY_FULL_READ_WRITE );
    __isb( portSY_FULL_READ_WRITE );
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
CONFIG_RAM_CODE void vPortEnterCritical( void )
{
    portDISABLE_INTERRUPTS();
    uxCriticalNesting++;
    __dsb( portSY_FULL_READ_WRITE );
    __isb( portSY_FULL_READ_WRITE );
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
void vPortExitCritical( void )
{
    configASSERT( uxCriticalNesting );
    uxCriticalNesting--;
 
    if( uxCriticalNesting == 0 )
    {
        portENABLE_INTERRUPTS();
    }
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
__asm uint32_t ulSetInterruptMaskFromISR( void )
{
/* *INDENT-OFF* */
    mrs r0, PRIMASK
    cpsid i
    bx lr
/* *INDENT-ON* */
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
__asm void vClearInterruptMaskFromISR( uint32_t ulMask )
{
/* *INDENT-OFF* */
    msr PRIMASK, r0
    bx lr
/* *INDENT-ON* */
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
CONFIG_RAM_CODE __asm void xPortPendSVHandler( void )
{
    extern vTaskSwitchContext
    extern pxCurrentTCB
 
/* *INDENT-OFF* */
    PRESERVE8
 
    mrs r0, psp
 
    ldr r3, = pxCurrentTCB /* Get the location of the current TCB. */
    ldr r2, [ r3 ]
 
    subs r0, # 32  /* Make space for the remaining low registers. */
    str r0, [ r2 ] /* Save the new top of stack. */
    stmia r0 !, { r4 - r7 } /* Store the low registers that are not saved automatically. */
    mov r4, r8 /* Store the high registers. */
    mov r5, r9
    mov r6, r10
    mov r7, r11
    stmia r0 !, { r4 - r7 }
 
    push { r3, r14 }
    cpsid i
    bl vTaskSwitchContext
    cpsie i
    pop { r2, r3 } /* lr goes in r3. r2 now holds tcb pointer. */
 
    ldr r1, [ r2 ]
    ldr r0, [ r1 ] /* The first item in pxCurrentTCB is the task top of stack. */
    adds r0, # 16  /* Move to the high registers. */
    ldmia r0 !, { r4 - r7 } /* Pop the high registers. */
    mov r8, r4
    mov r9, r5
    mov r10, r6
    mov r11, r7
 
    msr psp, r0   /* Remember the new top of stack for the task. */
 
    subs r0, # 32 /* Go back for the low registers that are not automatically restored. */
    ldmia r0 !, { r4 - r7 } /* Pop low registers.  */
 
    bx r3
    ALIGN
/* *INDENT-ON* */
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
#if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 )
CONFIG_RAM_CODE void UpdateTickAndSch(void)
{
    uint32_t ulPreviousMask;
 
    ulPreviousMask = portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR();
    {
        vTaskTickSet(lp_get_curr_tmr_cnt());
 
        /* Increment the RTOS tick. */
        if( xTaskIncrementTick() != pdFALSE )
        {
            /* Pend a context switch. */
            portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT;
        }
    }
    portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR( ulPreviousMask );
}
#endif
 
CONFIG_RAM_CODE void xPortSysTickHandler( void )
{
    PAN_IO_TIMING_TRACK_LEVEL(CONFIG_TRACK_PIN_OS_TICK_IRQ, 1);
 
    #if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 )
        UpdateTickAndSch();
        
        if(portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG != (ulTimerCountsForOneTick - 1UL))
        {
            portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = 0UL;
            portNVIC_SYSTICK_CURRENT_VALUE_REG = 0UL;
 
            /* Configure SysTick to interrupt at the requested rate. */
            portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG = ulTimerCountsForOneTick - 1UL;
            portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = ( portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT_CONFIG | portNVIC_SYSTICK_INT_BIT | portNVIC_SYSTICK_ENABLE_BIT );
        }
    #else
        uint32_t ulPreviousMask;
 
        ulPreviousMask = portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR();
        {
            /* Increment the RTOS tick. */
            if( xTaskIncrementTick() != pdFALSE )
            {
                /* Pend a context switch. */
                portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT;
            }
        }
        portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR( ulPreviousMask );
    #endif
 
    PAN_IO_TIMING_TRACK_LEVEL(CONFIG_TRACK_PIN_OS_TICK_IRQ, 0);
}
/*-----------------------------------------------------------*/
 
/*
 * Setup the systick timer to generate the tick interrupts at the required
 * frequency.
 */
#if ( configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION == 0 )
 
    __weak void vPortSetupTimerInterrupt( void )
    {
 
        /* Stop and clear the SysTick. */
        portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = 0UL;
        portNVIC_SYSTICK_CURRENT_VALUE_REG = 0UL;
 
        /* Configure SysTick to interrupt at the requested rate. */                
        #if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 )
        portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG = ulTimerCountsForOneTick - 1UL;
        portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = ( portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT_CONFIG | portNVIC_SYSTICK_INT_BIT | portNVIC_SYSTICK_ENABLE_BIT );
        #else
        portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG = ( configSYSTICK_CLOCK_HZ / configTICK_RATE_HZ ) - 1UL;
        portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = ( portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT_CONFIG | portNVIC_SYSTICK_INT_BIT | portNVIC_SYSTICK_ENABLE_BIT );
        #endif
    }
 
#endif /* configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION */
 
/*-----------------------------------------------------------*/
CONFIG_RAM_CODE void vPortSysTickRestart(uint32_t tick)
{
    /* restart systick, use configTICK_ON_WAKING_RATE_HZ */
    portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = 0UL;
    portNVIC_SYSTICK_CURRENT_VALUE_REG = 0UL;
    
    /* Configure SysTick to interrupt at the requested rate. */
    portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG = tick - 1; //ulTimerCountsForOneTick - 1UL;
    portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = ( portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT_CONFIG | portNVIC_SYSTICK_INT_BIT | portNVIC_SYSTICK_ENABLE_BIT );
}