【CortexM】PendSV

PendSV

PendSV（Pendable Service Call）（可挂起的系统调用）是 Cortex-M 内核特有的一种可配置优先级的系统异常，它的设计初衷是解决嵌入式系统中 “中断 / 异常嵌套” 和 “任务切换” 的核心痛点

进入 PendSV 异常时，硬件会自动保存部分寄存器（R0-R3、R12、LR、PC、xPSR）到栈中，退出时自动恢复，完美适配任务上下文切换的需求。

核心问题：中断上下文的安全切换

在没有 PendSV 之前，如果直接在中断服务函数（ISR）中触发任务切换，会存在两个致命问题：

• 高优先级中断正在执行时，强行切换任务会打断关键的硬件操作（如串口 / 总线通信），导致数据错误；
• 多个中断嵌套时，切换时机不可控，容易引发栈溢出、上下文混乱。

PendSV 的核心解决思路是：把 “任务切换” 这个操作延迟到 “所有高优先级中断处理完成后” 执行，确保切换时机的安全性。

 实际应用场景（易懂的例子）

• SysTick 中断（定时器）：优先级较高，负责触发任务调度，但它只做 “标记”（挂起 PendSV），不直接执行切换；
• PendSV 异常：优先级最低，等 SysTick 和所有高优先级中断执行完后，才执行实际的任务切换，确保切换时系统处于 “空闲” 状态

没有 PendSV 会怎样？

如果不用 PendSV，直接在 SysTick 中断中切换任务：

• 若此时有更高优先级的中断（如串口接收）正在执行，SysTick 会打断它，导致串口数据丢失；
• 若多个中断嵌套，切换时机混乱，容易导致任务栈损坏、程序崩溃。

总结

1. 核心目的：PendSV 是 Cortex-M 为 “安全的任务切换” 设计的异常，解决了 “中断嵌套下切换任务” 的时机问题；
2. 关键机制：通过 “可挂起 + 最低优先级” 的特性，确保任务切换只会在所有高优先级中断处理完成后执行；
3. 典型应用：是 RTOS 实现任务调度的核心依赖，几乎所有基于 Cortex-M 的 RTOS 都用 PendSV 完成上下文切换。

简单来说，PendSV 就像一个 “低优先级的调度员”，它不抢活干，只等所有紧急任务（高优先级中断）做完，再安安静静地处理任务切换，保证系统稳定。