bel ami ed2k 最新:uC/OS-II嵌入式操作系统移植 - uC/OS移植 | 嵌入式在线部落

来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/28 19:23:20
uC/OS-II嵌入式操作系统移植181440674 2007-9-2 13:28:33    收藏  |  打印  | 投票  |  评论  |  阅读  ◇字体：［大 中 小］uC/OS-II嵌入式操作系统移植操作系统的移植指的是使实时系统的内核能在微处理器上运行。uC/OS-II应移植到所使用的CPU上，然后才能得到应用。在uC/OS-II的移植中，处理器必须满足一下一些要求：l         处理器的C编译器能产生可重入型代码l         处理器支持中断，并且能产生定时中断l         用C语言就可以开/关中断l         处理器能支持一定数量的数据存储硬件堆栈l         处理器有将堆栈指针以及其他CPU寄存器的内容读出，并存储到堆栈或内存中去的指令实际上，uC/OS-II可以简单地看作是一个多任务调度器，在这个任务调度器上添加了与多任务操作系统相关的一些系统服务，如信号量、邮箱等。其90％的代码是用C语言写的，可以直接移植到有C语言编译器的处理器上。移植主要都集中在多任务切换的实现上，因为这部分代码用来保存和恢复CPU现场(即写／读相关寄存器)，不能用C语言，只能使用汇编语言完成，即编写OS_CPU_A.S文件。另外还需要修改与ARM体系结构相关的OS_CPU.H文件和用户规定任务栈初始化结构的OS_CPU_C.C文件。uC/OS-II的移植工作相对来说还是很容易的，具体的移植过程如下：INCLUDES.HINCLUDES.H是一个主头文件，本身与移植过程无关，不过因为每一个uC/OS-II的C文件都要用到它，故在此简介一下。INCLUDES.H包含程序中主要的三个头文件，分别是：OS_CPU.H，OS_CFG.H，UCOS_II.H。它使得工程项目中的每个C文件无需考虑它实际上需要哪些头文件，增强了可读性。另外也可以重新编辑此文件添加用户自己定义的头文件。OS_CPU.H这个头文件包括了用#define语句定义的与处理器相关的常数/宏以及类型等，其中包括临界段代码宏定义：OS_ENTER_CRITICAL( )和OS_EXIT_CRITICAL( )，并可以提供三种办法开关中断。具体代码如下： #include "arm.h" #ifdef OS_CPU_GLOBALS#define OS_CPU_EXT#else#define OS_CPU_EXT extern#endif typedef unsigned char BOOLEAN;    /**/typedef unsigned char INT8U;typedef signed char   INT8S;typedef unsigned short  INT16U;typedef signed     short INT16S; typedef unsigned long  INT32U; typedef signed long    INT32S; typedef float          FP32;typedef double        FP64; typedef unsigned int   OS_STK;typedef unsigned int   OS_CPU_SR; #define BYTE           INT8S#define UBYTE          INT8U#define WORD          INT16S#define UWORD         INT16U#define LONG          INT32S#define ULONG         INT32U #define OS_CRITICAL_METHOD    1 /**/#if      OS_CRITICAL_METHOD == 1#define  OS_ENTER_CRITICAL() ARMDisableInt1()   /* Disable interrupts*/                        #define  OS_EXIT_CRITICAL()   ARMEnableInt1()    /* Enable interrupts*/#endif#if      OS_CRITICAL_METHOD == 2#define  OS_ENTER_CRITICAL() ARMDisableInt2()   /* Disable interrupts*/                        #define  OS_EXIT_CRITICAL()   ARMEnableInt2()    /* Enable interrupts*/#endif#if      OS_CRITICAL_METHOD == 3#define  OS_ENTER_CRITICAL() ARMDisableInt3()   /* Disable interrupts*/                        #define  OS_EXIT_CRITICAL()   ARMEnableInt3()    /* Enable interrupts*/#endif/* , */#define OS_STK_GROWTH    1 #define OS_TASK_SW()        OSTaskSw()#ifdef SEMIHOSTED#define OS_IDLE_STK_SIZE        (64+SEMIHOSTED_STACK_NEEDS)#else#define OS_IDLE_STK_SIZE        64#endif/* */extern void OSTaskSw(void);extern void OSIntCtxSw(void);extern void ARMDisableInt1(void);extern void ARMEnableInt1(void);extern void ARMDisableInt2(void);extern void ARMEnableInt2(void);extern void ARMDisableInt3(void);extern void ARMEnableInt3(void);extern void OSTickISR(void);extern void SP_Compensate(void); 移植首先包括一系列数据类型的定义，以适应不同微处理器的字长。uC/OS-II的代码中不使用C语言的short，int等数据类型，因为这些数据类型是与处理器相关，不可移植的。程序代码中定义的数据类型字长应根据处理器C编译器规定的数据类型字长而定。上面的数据类型移植是根据ADS编译器对C语言各类型的字长要求定义的。其中，OS_STK是任务堆栈数据类型，在ARM中它是32位的，OS_CPU_SR是CPU状态寄存器宽度，它也是32位的。OS_ENTER_CRITICAL( )和OS_EXIT_CRITICAL( )是用来设置临界段代码的函数。OS_ENTER_CRITICAL( )使系统进入临界段，这时要求系统内核先关闭中断，再处置临界段代码，保护临界段代码不受多任务或中断服务子程序破坏。推出临界段时调用OS_EXIT_CRITICAL( )，系统重新开中断，进行正常任务调度。通常以上两个函数可以用3种方法实现，OS_CPU_H中定义了一个OS_CRITICAL_METHOD常数，用来选择函数实现的方法。常数值为1时，采用最简单的方法，OS_ENTER_CRITICAL( )中直接调用处理器指令关闭中断，OS_EXIT_CRITICAL( )调用相应处理器指令开中断（详细的代码在os_cpu_a.s文件中定义）。这样做存在一个问题：如果调用函数时系统禁止中断，那当临界段代码执行完毕后系统中断会变成允许了。常数值为2时，执行OS_ENTER_CRITICAL( )时会先将中断状态保存到堆栈中，然后关中断，执行OS_ENTER_CRITICAL( )时从堆栈中恢复原来的中断状态。这样做解决了方法1中存在的问题。常数值为3时需要多定义一个cpu_sr的局部变量，用于某些能直接得到当前处理器状态字的编译器中，保存状态字，用来恢复PSW。由于应用简单，方法1，2已经足够，所以本文中没有实现方法3的具体代码，而使方法3和方法2实现的代码一致。这里可以以后再扩充。OS_STK_GROWTH常数定义了堆栈的方向，值为0时表示堆栈从下往上递增，为1时表示堆栈从上往下递减。本次移植中的堆栈结构使用从上往下递减方式，故此宏的值定义为1。OS_TASK_SW( )是一个宏，是在uC/OS-II从低优先级切换到高优先级任务时用到的，此处定义成任务调度函数OSTaskSw( )，实现从低优先级任务切换到高优先级任务的工作。OS_CPU_C.C本文件要求用户编写10个简单函数，其中必要的函数是OSTaskStkInit( )，其它函数只要声明即可。代码如下：OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt){    unsigned int *stk ;    opt = opt;       /* */    stk = (unsigned int *)ptos;    /**/     /* */    *--stk = (unsigned int) task;             /* lr */    *--stk = 0;                         /* r12 */    *--stk = 0;                         /* r11 */    *--stk = 0;                         /* r10 */    *--stk = 0;                         /* r9 */    *--stk = 0;                         /* r8 */    *--stk = 0;                         /* r7 */ 
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