ucos ii的51單片機(jī)移植

時(shí)間：2019-01-03 10:00:01

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[導(dǎo)讀]1. μC/OS-Ⅱ概述μC/OS-Ⅱ在特定處理器上的移植大部分工作集中在多任務(wù)切換的實(shí)現(xiàn)上，這部分代碼主要用來(lái)保存和恢復(fù)處理器的現(xiàn)場(chǎng)。但許多操作如讀/寫(xiě)寄存器不能用C語(yǔ)言而只能用匯編來(lái)實(shí)現(xiàn)。將μC/OS-Ⅱ移植到ARM處理

1. μC/OS-Ⅱ概述

μC/OS-Ⅱ在特定處理器上的移植大部分工作集中在多任務(wù)切換的實(shí)現(xiàn)上，這部分代碼主要用來(lái)保存和恢復(fù)處理器的現(xiàn)場(chǎng)。但許多操作如讀/寫(xiě)寄存器不能用C語(yǔ)言而只能用匯編來(lái)實(shí)現(xiàn)。

將μC/OS-Ⅱ移植到ARM處理器上，只需要修改與處理器相關(guān)的3個(gè)文件:OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM。

2. OS_CPU.H的移植

1)數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義

typedef unsigned char BOOLEAN;

typedef unsigned char INT8U;

typedef signed char INT8S;

typedef unsigned short INT16U;

typedef signed short INT16S;

typedef unsigned int INT32U;

typedef signed int INT32S;

typedef float FP32;

typedef double FP64;

typedef unsigned int OS_STK;

typedef unsigned int OS_CPU_SR;

2) ARM處理器相關(guān)的宏定義

#define OS_ENTER_CRITICAL() ARMDisableINT

#define OS_EXIT_CRITICAL() ARMEnableINT

3)堆棧增長(zhǎng)方向的定義

#define OS_STK_GROWTH 1

3. OS_CPU_C.C的移植

1)任務(wù)椎棧初始化

任務(wù)椎棧初始化函數(shù)由OSTaskCreat()或OSTaskCreatEXT()調(diào)用，用來(lái)初始化任務(wù)并返回新的堆棧指針STK.初始狀態(tài)的堆棧模擬發(fā) 生一次中斷后的堆棧結(jié)構(gòu),在A(yíng)RM體系結(jié)構(gòu)下，任務(wù)堆?？臻g由高到低將依次保存著PC，LR，R12…R0，CPSR，SPSR。堆棧初始化結(jié)束后，OSTaskSTKInit()返回新的堆棧棧頂指針OSTaskCreat()或OSTaskCreatEXT()將新的指針保存的OS_TCB 中。

OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *p_arg), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT16U opt)

{

OS_STK *stk;

opt = opt; /* 'opt' is not used, prevent warning */

stk = ptos; /* Load stack pointer */

*stk = (OS_STK)task; /* Entry Point */

*--stk = 0; /* R14 (LR) */

*--stk = 0; /* R12 */

*--stk = 0; /* R11 */

*--stk = 0; /* R10 */

*--stk = 0; /* R9 */

*--stk = 0; /* R8 */

*--stk = 0; /* R7 */

*--stk = 0; /* R6 */

*--stk = 0; /* R5 */

*--stk = 0; /* R4 */

*--stk = 0; /* R3 */

*--stk = 0; /* R2 */

*--stk = 0; /* R1 */

*--stk = unsigned int pdata; /* R0 */

*--stk = USER_USING_MODE|0X00;

*--stk = 0; /* OSEnterSum */

return (stk);

}

2)系統(tǒng)Hook()函數(shù)

這些函數(shù)在特定的系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)被調(diào)用，允許執(zhí)行函數(shù)中的用戶(hù)代碼。這些函數(shù)默認(rèn)是空函數(shù)，用戶(hù)根據(jù)實(shí)際情況添加相關(guān)代碼。

OSInitHookBegin()

OSInitHookEnd()

OSTaskCreateHook()

OSTaskDelHook()

OSTaskIdleHook()

OSTaskStatHook()

OSTaskStkInit()

OSTaskSwHook()

OSTCBInitHook()

OSTimeTickHook()

4. OS_CPU_A.ASM的移植

1)退出臨界區(qū)和進(jìn)入臨界區(qū)代碼

它們分別是退出臨界區(qū)和進(jìn)入臨界區(qū)代碼的宏實(shí)現(xiàn)，主要用于在進(jìn)入臨界區(qū)之前關(guān)閉中斷，在退出臨界區(qū)后恢復(fù)原來(lái)的中斷狀態(tài)。

ARMDisableINT

MRS R0,CPSR ; Set IRQ and FIQ bits in CPSR to disable all interrupts

ORR R1,R0,#NO_INT

MSR CPSR_c,R1

MRS R1,CPSR ; Confirm that CPSR contains the proper interrupt disable flags

AND R1,R1,#NO_INT

CMP R1,#NO_INT

BNE OS_CPU_SR_Save ; Not properly disabled (try again)

BX LR ; Disabled, return the original CPSR contents in R0

ARMEnableINT

MSR CPSR_c,R0

BX LR

2)任務(wù)級(jí)任務(wù)切換

任務(wù)級(jí)任務(wù)切換函數(shù)OS_TasK_Sw()是當(dāng)前任務(wù)因?yàn)楸蛔枞鲃?dòng)請(qǐng)求CPU高度時(shí)被執(zhí)行的，由于此時(shí)的任務(wù)切換都是在非異常模式直進(jìn)行的，因此區(qū)別于中斷級(jí)別的任務(wù)切換。它的工作是先將當(dāng)前任務(wù)的CPU現(xiàn)場(chǎng)保存到該任務(wù)的堆棧中，然后獲得最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的堆棧指針，從該堆棧中恢復(fù)此任務(wù)的CPU現(xiàn) 場(chǎng)，使之繼續(xù)運(yùn)行，從而完成任務(wù)切換。

OSCtxSw

; SAVE CURRENT TASK'S CONTEXT

STMFD SP!, {LR} ; Push return address

STMFD SP!, {LR}

STMFD SP!, {R0-R12} ; Push registers

MRS R4, CPSR ; Push current CPSR

TST LR, #1 ; See if called from Thumb mode

ORRNE R4, R4, #0x20 ; If yes, Set the T-bit

STMFD SP!, {R4}

LDR R4, OS_TCBCur ; OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;

LDR R5, [R4]

STR SP, [R5]

LDR R0, OS_TaskSwHook ; OSTaskSwHook();

MOV LR, PC

BX R0

LDR R4, OS_PrioCur ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy

LDR R5, OS_PrioHighRdy

LDRB R6, [R5]

STRB R6, [R4]

LDR R4, OS_TCBCur ; OSTCBCur = OSTCBHighRdy;

LDR R6, OS_TCBHighRdy

LDR R6, [R6]

STR R6, [R4]

LDR SP, [R6] ; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

;STORE NEW TASK'S CONTEXT

LDMFD SP!, {R4} ; Pop new task's CPSR

MSR SPSR_cxsf, R4

LDMFD SP!, {R0-R12,LR,PC}^ ; Pop new task's context

3)中斷級(jí)任務(wù)切換函數(shù)

①該函數(shù)由OSIntExit()和OSExIntExit()調(diào)用，它若在時(shí)鐘中斷ISR中發(fā)現(xiàn)有高優(yōu)先級(jí)任務(wù)等特的時(shí)候信號(hào)到來(lái)，則需要在中斷退出后并不返回被中斷的，的而是直接調(diào)度就緒的高高優(yōu)先級(jí)任務(wù)執(zhí)行.這樣做的目的主要是能夠盡快的讓優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)得到響應(yīng)，進(jìn)而保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

OSIntCtxSw

LDR R0, OS_TaskSwHook ; OSTaskSwHook();

MOV LR, PC

BX R0

LDR R4, OS_PrioCur ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy

LDR R5, OS_PrioHighRdy

LDRB R6,[R5]

STRB R6,[R4]

LDR R4,OS_TCBCur ; OSTCBCur = OSTCBHighRdy;

LDR R6,OS_TCBHighRdy

LDR R6,[R6]

STR R6,[R4]