]> git.sur5r.net Git - freertos/blob - FreeRTOS/Demo/CORTEX_A5_SAMA5D2x_Xplained_IAR/Full_Demo/main_full.c
e30d5009a8f482987842b67de3e048ee2d1813ab
[freertos] / FreeRTOS / Demo / CORTEX_A5_SAMA5D2x_Xplained_IAR / Full_Demo / main_full.c
1 /*\r
2  * FreeRTOS Kernel V10.2.0\r
3  * Copyright (C) 2019 Amazon.com, Inc. or its affiliates.  All Rights Reserved.\r
4  *\r
5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of\r
6  * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in\r
7  * the Software without restriction, including without limitation the rights to\r
8  * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of\r
9  * the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so,\r
10  * subject to the following conditions:\r
11  *\r
12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all\r
13  * copies or substantial portions of the Software.\r
14  *\r
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR\r
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS\r
17  * FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR\r
18  * COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER\r
19  * IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN\r
20  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.\r
21  *\r
22  * http://www.FreeRTOS.org\r
23  * http://aws.amazon.com/freertos\r
24  *\r
25  * 1 tab == 4 spaces!\r
26  */\r
27 \r
28 /******************************************************************************\r
29  * NOTE 1:  This project provides two demo applications.  A simple blinky style\r
30  * project, and a more comprehensive test and demo application.  The\r
31  * mainCREATE_SIMPLE_BLINKY_DEMO_ONLY setting in main.c is used to select\r
32  * between the two.  See the notes on using mainCREATE_SIMPLE_BLINKY_DEMO_ONLY\r
33  * in main.c.  This file implements the comprehensive test and demo version.\r
34  *\r
35  * NOTE 2:  This file only contains the source code that is specific to the\r
36  * full demo.  Generic functions, such FreeRTOS hook functions, and functions\r
37  * required to configure the hardware, are defined in main.c.\r
38  *\r
39  ******************************************************************************\r
40  *\r
41  * main_full() creates all the demo application tasks and software timers, then\r
42  * starts the scheduler.  The web documentation provides more details of the\r
43  * standard demo application tasks, which provide no particular functionality,\r
44  * but do provide a good example of how to use the FreeRTOS API.\r
45  *\r
46  * In addition to the standard demo tasks, the following tasks and tests are\r
47  * defined and/or created within this file:\r
48  *\r
49  * "Reg test" tasks - These fill both the core and floating point registers with\r
50  * known values, then check that each register maintains its expected value for\r
51  * the lifetime of the task.  Each task uses a different set of values.  The reg\r
52  * test tasks execute with a very low priority, so get preempted very\r
53  * frequently.  A register containing an unexpected value is indicative of an\r
54  * error in the context switching mechanism.\r
55  *\r
56  * "Check" task - The check task period is initially set to three seconds.  The\r
57  * task checks that all the standard demo tasks, and the register check tasks,\r
58  * are not only still executing, but are executing without reporting any errors.\r
59  * If the check task discovers that a task has either stalled, or reported an\r
60  * error, then it changes its own execution period from the initial three\r
61  * seconds, to just 200ms.  The check task also toggles an LED each time it is\r
62  * called.  This provides a visual indication of the system status:  If the LED\r
63  * toggles every three seconds, then no issues have been discovered.  If the LED\r
64  * toggles every 200ms, then an issue has been discovered with at least one\r
65  * task. The LED used is defined in mainCHECK_LED, below.\r
66  *\r
67  * NOTE on LEDS:\r
68  *\r
69  *     This demo is NOT configured to use the LED built onto the SAMA6D2\r
70  *     XPLained board!\r
71  *\r
72  *     The LED driver PIN_LED definitions have been altered in\r
73  *     board_sama5d2-xplained.h to remap them to GPIOs terminating on pins 30,\r
74  *     32 and 34 of J17. (This change is conditional on the preprocessor\r
75  *     #define "LEDS_ON_J17".) These GPIOs are configured to be "high drive"\r
76  *     push-pull outputs; they can source up to 18mA at 1.8v. Low\r
77  *     forward-voltage LEDs may be connected via 100 ohm resistors to pins\r
78  *     30, 32 and 34 with their cathodes to pin 35/36 (GND).\r
79  */\r
80 \r
81 /* Standard includes. */\r
82 #include <stdio.h>\r
83 \r
84 /* Kernel includes. */\r
85 #include "FreeRTOS.h"\r
86 #include "task.h"\r
87 #include "timers.h"\r
88 #include "semphr.h"\r
89 \r
90 /* Standard demo application includes. */\r
91 #include "flop.h"\r
92 #include "semtest.h"\r
93 #include "dynamic.h"\r
94 #include "BlockQ.h"\r
95 #include "blocktim.h"\r
96 #include "countsem.h"\r
97 #include "GenQTest.h"\r
98 #include "recmutex.h"\r
99 #include "death.h"\r
100 #include "partest.h"\r
101 #include "comtest2.h"\r
102 #include "serial.h"\r
103 #include "TimerDemo.h"\r
104 #include "QueueOverwrite.h"\r
105 #include "IntQueue.h"\r
106 #include "EventGroupsDemo.h"\r
107 #include "flash.h"\r
108 \r
109 /* Priorities for the demo application tasks. */\r
110 #define mainLED_FLASH_TASK_PRIORITY                     ( tskIDLE_PRIORITY + 1UL )\r
111 #define mainSEM_TEST_PRIORITY                           ( tskIDLE_PRIORITY + 1UL )\r
112 #define mainBLOCK_Q_PRIORITY                            ( tskIDLE_PRIORITY + 2UL )\r
113 #define mainCREATOR_TASK_PRIORITY                       ( tskIDLE_PRIORITY + 3UL )\r
114 #define mainFLOP_TASK_PRIORITY                          ( tskIDLE_PRIORITY )\r
115 #define mainCDC_COMMAND_CONSOLE_STACK_SIZE      ( configMINIMAL_STACK_SIZE * 2UL )\r
116 #define mainCOM_TEST_TASK_PRIORITY                      ( tskIDLE_PRIORITY + 2 )\r
117 #define mainCHECK_TASK_PRIORITY                         ( configMAX_PRIORITIES - 1 )\r
118 #define mainQUEUE_OVERWRITE_PRIORITY            ( tskIDLE_PRIORITY )\r
119 \r
120 /* The initial priority used by the UART command console task. */\r
121 #define mainUART_COMMAND_CONSOLE_TASK_PRIORITY  ( configMAX_PRIORITIES - 2 )\r
122 \r
123 /* The LED used by the check task. */\r
124 #define mainCHECK_LED                                           ( 2 )\r
125 \r
126 /* A block time of zero simply means "don't block". */\r
127 #define mainDONT_BLOCK                                          ( 0UL )\r
128 \r
129 /* The period of the check task, in ms, provided no errors have been reported by\r
130 any of the standard demo tasks.  ms are converted to the equivalent in ticks\r
131 using the pdMS_TO_TICKS() macro constant. */\r
132 #define mainNO_ERROR_CHECK_TASK_PERIOD          pdMS_TO_TICKS( 3000UL )\r
133 \r
134 /* The period of the check task, in ms, if an error has been reported in one of\r
135 the standard demo tasks.  ms are converted to the equivalent in ticks using the\r
136 pdMS_TO_TICKS() macro. */\r
137 #define mainERROR_CHECK_TASK_PERIOD             pdMS_TO_TICKS( 200UL )\r
138 \r
139 /* Parameters that are passed into the register check tasks solely for the\r
140 purpose of ensuring parameters are passed into tasks correctly. */\r
141 #define mainREG_TEST_TASK_1_PARAMETER           ( ( void * ) 0x12345678 )\r
142 #define mainREG_TEST_TASK_2_PARAMETER           ( ( void * ) 0x87654321 )\r
143 \r
144 /* The base period used by the timer test tasks. */\r
145 #define mainTIMER_TEST_PERIOD                           ( 50 )\r
146 \r
147 /*-----------------------------------------------------------*/\r
148 \r
149 /*\r
150  * Called by main() to run the full demo (as opposed to the blinky demo) when\r
151  * mainCREATE_SIMPLE_BLINKY_DEMO_ONLY is set to 0.\r
152  */\r
153 void main_full( void );\r
154 \r
155 /*\r
156  * The check task, as described at the top of this file.\r
157  */\r
158 static void prvCheckTask( void *pvParameters );\r
159 \r
160 /*\r
161  * Register check tasks, and the tasks used to write over and check the contents\r
162  * of the FPU registers, as described at the top of this file.  The nature of\r
163  * these files necessitates that they are written in an assembly file, but the\r
164  * entry points are kept in the C file for the convenience of checking the task\r
165  * parameter.\r
166  */\r
167 static void prvRegTestTaskEntry1( void *pvParameters );\r
168 extern void vRegTest1Implementation( void );\r
169 static void prvRegTestTaskEntry2( void *pvParameters );\r
170 extern void vRegTest2Implementation( void );\r
171 \r
172 /*\r
173  * A high priority task that does nothing other than execute at a pseudo random\r
174  * time to ensure the other test tasks don't just execute in a repeating\r
175  * pattern.\r
176  */\r
177 static void prvPseudoRandomiser( void *pvParameters );\r
178 \r
179 /*-----------------------------------------------------------*/\r
180 \r
181 /* The following two variables are used to communicate the status of the\r
182 register check tasks to the check task.  If the variables keep incrementing,\r
183 then the register check tasks have not discovered any errors.  If a variable\r
184 stops incrementing, then an error has been found. */\r
185 volatile unsigned long ulRegTest1LoopCounter = 0UL, ulRegTest2LoopCounter = 0UL;\r
186 \r
187 /*-----------------------------------------------------------*/\r
188 \r
189 void main_full( void )\r
190 {\r
191         /* Start all the other standard demo/test tasks.  They have no particular\r
192         functionality, but do demonstrate how to use the FreeRTOS API and test the\r
193         kernel port. */\r
194         vStartInterruptQueueTasks();\r
195         vStartDynamicPriorityTasks();\r
196         vStartBlockingQueueTasks( mainBLOCK_Q_PRIORITY );\r
197         vCreateBlockTimeTasks();\r
198         vStartCountingSemaphoreTasks();\r
199         vStartGenericQueueTasks( tskIDLE_PRIORITY );\r
200         vStartRecursiveMutexTasks();\r
201         vStartSemaphoreTasks( mainSEM_TEST_PRIORITY );\r
202         vStartMathTasks( mainFLOP_TASK_PRIORITY );\r
203         vStartTimerDemoTask( mainTIMER_TEST_PERIOD );\r
204         vStartQueueOverwriteTask( mainQUEUE_OVERWRITE_PRIORITY );\r
205         vStartEventGroupTasks();\r
206 \r
207         /* Create the register check tasks, as described at the top of this     file */\r
208         xTaskCreate( prvRegTestTaskEntry1, "Reg1", configMINIMAL_STACK_SIZE, mainREG_TEST_TASK_1_PARAMETER, tskIDLE_PRIORITY, NULL );\r
209         xTaskCreate( prvRegTestTaskEntry2, "Reg2", configMINIMAL_STACK_SIZE, mainREG_TEST_TASK_2_PARAMETER, tskIDLE_PRIORITY, NULL );\r
210 \r
211         /* Create the task that just adds a little random behaviour. */\r
212         xTaskCreate( prvPseudoRandomiser, "Rnd", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, configMAX_PRIORITIES - 1, NULL );\r
213 \r
214         /* Create the task that performs the 'check' functionality,     as described at\r
215         the top of this file. */\r
216         xTaskCreate( prvCheckTask, "Check", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, mainCHECK_TASK_PRIORITY, NULL );\r
217 \r
218         /* The set of tasks created by the following function call have to be\r
219         created last as they keep account of the number of tasks they expect to see\r
220         running. */\r
221         vCreateSuicidalTasks( mainCREATOR_TASK_PRIORITY );\r
222 \r
223         /* Start the scheduler. */\r
224         vTaskStartScheduler();\r
225 \r
226         /* If all is well, the scheduler will now be running, and the following\r
227         line will never be reached.  If the following line does execute, then\r
228         there was either insufficient FreeRTOS heap memory available for the idle\r
229         and/or timer tasks to be created, or vTaskStartScheduler() was called from\r
230         User mode.  See the memory management section on the FreeRTOS web site for\r
231         more details on the FreeRTOS heap http://www.freertos.org/a00111.html.  The\r
232         mode from which main() is called is set in the C start up code and must be\r
233         a privileged mode (not user mode). */\r
234         for( ;; );\r
235 }\r
236 /*-----------------------------------------------------------*/\r
237 \r
238 static void prvCheckTask( void *pvParameters )\r
239 {\r
240 TickType_t xDelayPeriod = mainNO_ERROR_CHECK_TASK_PERIOD;\r
241 TickType_t xLastExecutionTime;\r
242 static unsigned long ulLastRegTest1Value = 0, ulLastRegTest2Value = 0;\r
243 unsigned long ulErrorFound = pdFALSE;\r
244 \r
245         /* Just to stop compiler warnings. */\r
246         ( void ) pvParameters;\r
247 \r
248         /* Initialise xLastExecutionTime so the first call to vTaskDelayUntil()\r
249         works correctly. */\r
250         xLastExecutionTime = xTaskGetTickCount();\r
251 \r
252         /* Cycle for ever, delaying then checking all the other tasks are still\r
253         operating without error.  The onboard LED is toggled on each iteration.\r
254         If an error is detected then the delay period is decreased from\r
255         mainNO_ERROR_CHECK_TASK_PERIOD to mainERROR_CHECK_TASK_PERIOD.  This has the\r
256         effect of increasing the rate at which the onboard LED toggles, and in so\r
257         doing gives visual feedback of the system status. */\r
258         for( ;; )\r
259         {\r
260                 /* Delay until it is time to execute again. */\r
261                 vTaskDelayUntil( &xLastExecutionTime, xDelayPeriod );\r
262 \r
263                 /* Check all the demo tasks (other than the flash tasks) to ensure\r
264                 that they are all still running, and that none have detected an error. */\r
265                 if( xAreIntQueueTasksStillRunning() != pdTRUE )\r
266                 {\r
267                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
268                 }\r
269 \r
270                 if( xAreMathsTaskStillRunning() != pdTRUE )\r
271                 {\r
272                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
273                 }\r
274 \r
275                 if( xAreDynamicPriorityTasksStillRunning() != pdTRUE )\r
276                 {\r
277                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
278                 }\r
279 \r
280                 if( xAreBlockingQueuesStillRunning() != pdTRUE )\r
281                 {\r
282                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
283                 }\r
284 \r
285                 if ( xAreBlockTimeTestTasksStillRunning() != pdTRUE )\r
286                 {\r
287                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
288                 }\r
289 \r
290                 if ( xAreGenericQueueTasksStillRunning() != pdTRUE )\r
291                 {\r
292                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
293                 }\r
294 \r
295                 if ( xAreRecursiveMutexTasksStillRunning() != pdTRUE )\r
296                 {\r
297                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
298                 }\r
299 \r
300                 if( xIsCreateTaskStillRunning() != pdTRUE )\r
301                 {\r
302                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
303                 }\r
304 \r
305                 if( xAreSemaphoreTasksStillRunning() != pdTRUE )\r
306                 {\r
307                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
308                 }\r
309 \r
310                 if( xAreTimerDemoTasksStillRunning( ( TickType_t ) mainNO_ERROR_CHECK_TASK_PERIOD ) != pdPASS )\r
311                 {\r
312                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
313                 }\r
314 \r
315                 if( xAreCountingSemaphoreTasksStillRunning() != pdTRUE )\r
316                 {\r
317                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
318                 }\r
319 \r
320                 if( xIsQueueOverwriteTaskStillRunning() != pdPASS )\r
321                 {\r
322                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
323                 }\r
324 \r
325                 if( xAreEventGroupTasksStillRunning() != pdPASS )\r
326                 {\r
327                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
328                 }\r
329 \r
330                 /* Check that the register test 1 task is still running. */\r
331                 if( ulLastRegTest1Value == ulRegTest1LoopCounter )\r
332                 {\r
333                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
334                 }\r
335                 ulLastRegTest1Value = ulRegTest1LoopCounter;\r
336 \r
337                 /* Check that the register test 2 task is still running. */\r
338                 if( ulLastRegTest2Value == ulRegTest2LoopCounter )\r
339                 {\r
340                         ulErrorFound = pdTRUE;\r
341                 }\r
342                 ulLastRegTest2Value = ulRegTest2LoopCounter;\r
343 \r
344                 /* Toggle the check LED to give an indication of the system status.  If\r
345                 the LED toggles every mainNO_ERROR_CHECK_TASK_PERIOD milliseconds then\r
346                 everything is ok.  A faster toggle indicates an error. */\r
347                 vParTestToggleLED( mainCHECK_LED );\r
348 \r
349                 if( ulErrorFound != pdFALSE )\r
350                 {\r
351                         /* An error has been detected in one of the tasks - flash the LED\r
352                         at a higher frequency to give visible feedback that something has\r
353                         gone wrong (it might just be that the loop back connector required\r
354                         by the comtest tasks has not been fitted). */\r
355                         xDelayPeriod = mainERROR_CHECK_TASK_PERIOD;\r
356                 }\r
357         }\r
358 }\r
359 /*-----------------------------------------------------------*/\r
360 \r
361 static void prvRegTestTaskEntry1( void *pvParameters )\r
362 {\r
363         /* Although the regtest task is written in assembler, its entry point is\r
364         written in C for convenience of checking the task parameter is being passed\r
365         in correctly. */\r
366         if( pvParameters == mainREG_TEST_TASK_1_PARAMETER )\r
367         {\r
368                 /* The reg test task also tests the floating point registers.  Tasks\r
369                 that use the floating point unit must call vPortTaskUsesFPU() before\r
370                 any floating point instructions are executed. */\r
371                 vPortTaskUsesFPU();\r
372 \r
373                 /* Start the part of the test that is written in assembler. */\r
374                 vRegTest1Implementation();\r
375         }\r
376 \r
377         /* The following line will only execute if the task parameter is found to\r
378         be incorrect.  The check task will detect that the regtest loop counter is\r
379         not being incremented and flag an error. */\r
380         vTaskDelete( NULL );\r
381 }\r
382 /*-----------------------------------------------------------*/\r
383 \r
384 static void prvRegTestTaskEntry2( void *pvParameters )\r
385 {\r
386         /* Although the regtest task is written in assembler, its entry point is\r
387         written in C for convenience of checking the task parameter is being passed\r
388         in correctly. */\r
389         if( pvParameters == mainREG_TEST_TASK_2_PARAMETER )\r
390         {\r
391                 /* The reg test task also tests the floating point registers.  Tasks\r
392                 that use the floating point unit must call vPortTaskUsesFPU() before\r
393                 any floating point instructions are executed. */\r
394                 vPortTaskUsesFPU();\r
395 \r
396                 /* Start the part of the test that is written in assembler. */\r
397                 vRegTest2Implementation();\r
398         }\r
399 \r
400         /* The following line will only execute if the task parameter is found to\r
401         be incorrect.  The check task will detect that the regtest loop counter is\r
402         not being incremented and flag an error. */\r
403         vTaskDelete( NULL );\r
404 }\r
405 /*-----------------------------------------------------------*/\r
406 \r
407 static void prvPseudoRandomiser( void *pvParameters )\r
408 {\r
409 const uint32_t ulMultiplier = 0x015a4e35UL, ulIncrement = 1UL, ulMinDelay = ( 35 / portTICK_PERIOD_MS ), ulIBit = ( 1UL << 7UL );\r
410 volatile uint32_t ulNextRand = ( uint32_t ) &pvParameters, ulValue;\r
411 \r
412         /* A few minor port tests before entering the randomiser loop.\r
413 \r
414         At this point interrupts should be enabled. */\r
415         configASSERT( ( __get_CPSR() & ulIBit ) == 0 );\r
416 \r
417         /* The CPU does not have an interrupt mask register, so critical sections\r
418         have to globally disable interrupts.  Therefore entering a critical section\r
419         should leave the I bit set. */\r
420         taskENTER_CRITICAL();\r
421         configASSERT( ( __get_CPSR() & ulIBit ) == ulIBit );\r
422 \r
423         /* Nest the critical sections. */\r
424         taskENTER_CRITICAL();\r
425         configASSERT( ( __get_CPSR() & ulIBit ) == ulIBit );\r
426 \r
427         /* After yielding the I bit should still be set.  Note yielding is possible\r
428         in a critical section as each task maintains its own critical section\r
429         nesting count so some tasks are in critical sections and others are not -\r
430         however this is *not* something task code should do! */\r
431         taskYIELD();\r
432         configASSERT( ( __get_CPSR() & ulIBit ) == ulIBit );\r
433 \r
434         /* The I bit should not be cleared again until both critical sections have\r
435         been exited. */\r
436         taskEXIT_CRITICAL();\r
437         taskYIELD();\r
438         configASSERT( ( __get_CPSR() & ulIBit ) == ulIBit );\r
439         taskEXIT_CRITICAL();\r
440         configASSERT( ( __get_CPSR() & ulIBit ) == 0 );\r
441         taskYIELD();\r
442         configASSERT( ( __get_CPSR() & ulIBit ) == 0 );\r
443 \r
444         /* This task does nothing other than ensure there is a little bit of\r
445         disruption in the scheduling pattern of the other tasks.  Normally this is\r
446         done by generating interrupts at pseudo random times. */\r
447         for( ;; )\r
448         {\r
449                 ulNextRand = ( ulMultiplier * ulNextRand ) + ulIncrement;\r
450                 ulValue = ( ulNextRand >> 16UL ) & 0xffUL;\r
451 \r
452                 if( ulValue < ulMinDelay )\r
453                 {\r
454                         ulValue = ulMinDelay;\r
455                 }\r
456 \r
457                 vTaskDelay( ulValue );\r
458 \r
459                 while( ulValue > 0 )\r
460                 {\r
461                         __asm volatile( "NOP" );\r
462                         __asm volatile( "NOP" );\r
463                         __asm volatile( "NOP" );\r
464                         __asm volatile( "NOP" );\r
465 \r
466                         ulValue--;\r
467                 }\r
468         }\r
469 }\r
470 \r
471 \r
472 \r
473 \r
474 \r
475 \r