; 文件名: context_switch.s
; 目标平台: ARM Cortex-M3/M4 (STM32)
; 工具链: ARM Compiler 6 (Keil MDK/ARMCLANG)
; 描述: 通过 PendSV 异常实现 RTOS 上下文切换

    PRESERVE8                        ; 强制栈按 8 字节对齐 (Cortex-M 硬件要求)
    THUMB                            ; 使用 Thumb-2 指令集

    AREA    |.text|, CODE, READONLY  ; 定义代码段
    EXPORT  PendSV_Handler           ; 导出 PendSV_Handler 符号
    IMPORT  current_task             ; 从 C 代码导入 current_task 指针
    IMPORT  next_task                ; 从 C 代码导入 next_task 指针
    IMPORT  switch_to_next_task      ; 从 C 代码导入 switch_to_next_task 函数
PendSV_Handler   PROC
    ;--------------------------------------------------
    ; 1. 关闭中断（确保上下文切换原子性）
    ;--------------------------------------------------
    CPSID   I                        ; 禁用中断 (PRIMASK=1)
    CPSID   F                        ; 禁用快速中断 (FAULTMASK=1)
	
	;--------------------------------------------------
    ; 2. 更新当前任务的栈指针到 TCB
    ;--------------------------------------------------
    LDR     R1, = current_task       ; 加载 current_task 的地址到 R1
    LDR     R1, [R1]                 ; 获取 current_task 指针的值（TCB地址）
	CBZ     R1, switch_nosave  		 ; 如果是系统的第一个运行任务，不需要保存
    ;--------------------------------------------------
    ; 3. 保存当前任务上下文（R4-R11 手动保存）
    ;    硬件自动保存: R0-R3, R12, LR, PC, PSR (通过 PSP)
    ;--------------------------------------------------
    MRS     R0, PSP                  ; 获取当前任务的栈指针 PSP
    STMFD   R0!, {R4-R11}            ; 将 R4-R11 压入任务栈（地址递增）
	STR     R0, [R1] 
switch_nosave
    ;--------------------------------------------------
    ; 4. 切换当前任务和下一个任务（调用 C 函数）
    ;--------------------------------------------------
    BL      switch_to_next_task      ; 调用 C 函数切换 current_task 和 next_task

    ;--------------------------------------------------
    ; 5. 加载下一个任务的上下文
    ;--------------------------------------------------
    LDR     R1, = current_task       ; 重新加载 current_task（此时已切换为新任务）
    LDR     R2, [R1]                 ; 获取新任务的 TCB 地址
    LDR     R0, [R2]                 ; 从 TCB 中获取新任务的栈指针 PSP

    ;--------------------------------------------------
    ; 6. 恢复新任务的 R4-R11 寄存器
    ;--------------------------------------------------
    LDMFD   R0!, {R4-R11}            ; 从栈中弹出 R4-R11（地址递减）

    ;--------------------------------------------------
    ; 7. 更新 PSP 为新任务的栈指针
    ;--------------------------------------------------
    MSR     PSP, R0                  ; 设置新任务的栈指针 PSP

    ;--------------------------------------------------
    ; 8. 恢复中断并退出异常
    ;--------------------------------------------------
    CPSIE   F                        ; 启用快速中断 (FAULTMASK=0)
    CPSIE   I                        ; 启用中断 (PRIMASK=0)

    ;--------------------------------------------------
    ; 9. 异常返回（硬件自动恢复 R0-R3, R12, LR, PC, PSR）
    ;    LR 需包含 EXC_RETURN 值（例如 0xFFFFFFFD 表示使用 PSP）
    ;--------------------------------------------------
    MOV     LR, #0xFFFFFFFD          ; EXC_RETURN 标志：返回线程模式并使用 PSP
    BX      LR                       ; 退出异常，开始执行新任务

    ENDP

    ALIGN                            ; 确保代码对齐
    END