Cortex（ARM）微控制器上的WFI（等待中断）的最佳模式

我正在研究使用EFM Gekko控制器（http://energymicro.com/）来开发电池供电的软件，并且希望该控制器在无用的情况下都能入睡。WFI（等待中断）指令用于此目的。它将使处理器进入睡眠状态，直到发生中断。

如果通过在某个地方存储东西来进行睡眠，则可以使用独占负载/独占存储操作来执行以下操作：

  //每当发生某事时，dont_sleep都会加载2
  //应该强制主循环至少循环一次。如果有中断
  //在以下语句中导致将其重置为2，
  //行为就像中断发生在它之后一样。

  store_exclusive（load_exclusive（dont_sleep）>> 1）;

  while（！dont_sleep）
  {
    //如果下一条语句与store_exclusive之间发生中断，请不要入睡
    load_exclusive（SLEEP_TRIGGER）;
    如果（！dont_sleep）             
      store_exclusive（SLEEP_TRIGGER）;
  }

如果在load_exclusive和store_exclusive操作之间发生中断，则将导致跳过store_exclusive，从而使系统再循环运行一次（以查看中断是否设置了dont_sleep）。不幸的是，Gekko使用WFI指令而不是写地址来触发睡眠模式。像这样写代码

  如果（！dont_sleep）
    WFI（）;

冒着可能在'if'和'wfi'之间发生中断并设置dont_sleep的风险，但是wfi仍会继续执行。防止这种情况的最佳方式是什么？将PRIMASK设置为1以防止中断在执行WFI之前中断处理器，并在之后立即将其清除？还是有更好的技巧？

编辑

我想知道事件位。通过一般描述，它想用于多处理器支持，但是想知道是否可以使用以下内容：

  如果（dont_sleep）
    SEV（）; / *将使以下WFE清除事件标志但不休眠* /
  WFE（）;

设置don_t_sleep的每个中断也应执行SEV指令，因此，如果该中断发生在“ if”测试之后，则WFE将清除事件标志，但不会进入睡眠状态。听起来像是一个好范例吗？

我对此并不完全了解dont_sleep，但是您可以尝试做的一件事就是在PendSV处理程序中执行“主要工作”，将其设置为最低优先级。然后，每次需要完成某些操作时，只需从其他处理程序安排一个PendSV。查看此处的操作方法（适用于M1，但M3并不太不同）。

您可以使用的另一件事（可能与先前的方法一起使用）是“退出时睡眠”功能。如果启用它，则处理器将在退出最后一个ISR处理程序后进入睡眠状态，而无需调用WFI。在这里看到一些例子。

将其放在关键部分。ISR将不会运行，因此您不必冒在WFI之前更改dont_sleep的风险，但是它们仍将唤醒处理器，并且ISR将在关键部分结束后立即执行。

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

您的开发环境可能具有关键的部分功能，但大致是这样的：

EnterCriticalSection为：

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

ExitCriticalSection为：

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

您的想法很好，这正是Linux实现的。看这里。

来自上述讨论线程的有用报价，用于阐明即使禁用了中断，WFI仍能工作的原因：

如果您打算闲置直到下一个中​​断，则必须做一些准备。在准备过程中，中断可能会激活。这样的中断可能是您正在寻找的唤醒事件。

无论您的代码有多好，如果您不禁用中断，则总是在准备入睡与实际入睡之间进行竞争，这会导致丢失唤醒事件。

这就是为什么我知道的所有ARM CPU都会被唤醒的原因，即使它们被核心CPU屏蔽（CPSR I位）。

其他任何事情，您都应该忘记使用空闲模式。

假如说：

1. 主线程运行后台任务
2. 中断仅运行高优先级任务，无后台任务
3. 主线程可以随时中断（通常不会掩盖中断）

然后解决方案是使用PRIMASK来阻止标志验证和WFI之间的中断：

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

那么退出模式下的睡眠呢？每当IRQ处理程序退出时，它都会自动进入睡眠状态，因此在配置了该请求后，实际上并没有运行任何“正常模式”。发生IRQ，它唤醒并运行处理程序，然后返回睡眠状态。无需WFI。