從 μC/OS 升級到 μC/OS-II

時(shí)間：2014-03-14 22:07:47

關(guān)鍵字： μC/OS-II 函數(shù) STC CPU

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[導(dǎo)讀] 本章描述如何從μC/OS 升級到 μC/OS-II。如果已經(jīng)將μC/OS移植到了某類微處理器上，移植μC/OS-II所要做的工作應(yīng)當(dāng)非常有限。在多數(shù)情況下，用戶能夠在1個(gè)小時(shí)之

本章描述如何從μC/OS 升級到 μC/OS-II。如果已經(jīng)將μC/OS移植到了某類微處理器上，移植μC/OS-II所要做的工作應(yīng)當(dāng)非常有限。在多數(shù)情況下，用戶能夠在1個(gè)小時(shí)之內(nèi)完成這項(xiàng)工作。

如果用戶熟悉μC/OS的移植，可隔過本章前一部分直接參閱10.05節(jié)。

10.0目錄和文件

用戶首先會(huì)注意到的是目錄的結(jié)構(gòu)，主目錄不再叫 SOFTWAREuCOS。而是叫SOFTWAREuCOS-II。所有的μC/OS-II文件都應(yīng)放在用戶硬盤的SOFTWAREuCOS-II 目錄下。面向不同的微處理器或微處理器的源代碼一定是在以下兩個(gè)或三個(gè)文件中： OS_CPU.H,OS_CPU_C.C，或許還有OS_CPU_A.ASM.。匯編語言文件是可有可無的，因?yàn)橛行〤編譯程序允許使用在線匯編代碼，用戶可以將這些匯編代碼直接寫在 OS_CPU_C.C.中。

與微處理器有關(guān)的特殊代碼，即與移植有關(guān)的代碼，在 μC/OS 中是放在用微處理器名字命名的文件中的，例如，Intel80x86的實(shí)模式(RealMode)，在大模式下編譯(LargeModle)時(shí)，文件名為Ix86L.H， Ix86L_C.C，和Ix86L_A.ASM.。

表L10.1在μC/OS-II中重新命名的文件.

升級可以從這里開始：首先將μC/OS目錄下的舊文件復(fù)制到μC/OS-II 的相應(yīng)目錄下，并改用新的文件名，這比重新建立一些新文件要容易許多。表10.2給出來幾個(gè)與移植有關(guān)的新舊文件名命名法的例子。

表 L10.2對不同微處理器從μC/OS到μC/OS-II，要重新命名的文件.

10.1 INCLUDES.H

用戶應(yīng)用程序中的INCLUDES.H 文件要修改。以80x86 實(shí)模式，在大模式下編譯為例，用戶要做如下修改：

? 變目錄名 μC/OS 為 μC/OS-II

? 變文件名 IX86L.H 為 OS_CPU.H

? 變文件名UCOS.H 為 uCOS_II.H

新舊文件如程序清單 L10.1和 L10.2所示

10.2 OS_CPU.H

OS_CPU.H 文件中有與微處理器類型及相應(yīng)硬件有關(guān)的常數(shù)定義、宏定義和類型定義。

10.2.1 與編譯有關(guān)的數(shù)據(jù)類型s

為了實(shí)現(xiàn) μC/OS-II，用戶應(yīng)定義6個(gè)新的數(shù)據(jù)類型： INT8U、 INT8S、 INT16U、 NT16S、INT32U、和INT32S。這些數(shù)據(jù)類型有分別表示有符號和無符號8位、16位、32位整數(shù)。在μC/OS中相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型分別定義為：UBYTE、BYTE、UWORD、WORD、ULONG和LONG。用戶所要做的僅僅是復(fù)制μC/OS中數(shù)類型并修改原來的UBYTE為INT8U，將BYTE為INT8S，將UWORD修改為INT16U等等，如程序清單 L10.3所示。

程序清單 L10.1μC/OS 中的 INCLUDES.H.

***************************************************************

*INCLUDES.H

***************************************************************

#include

#include"SOFTWAREUCOSIX86LIX86L.H"

#include"OS_CFG.H"

#include"SOFTWAREUCOSSOURCEUCOS.H"

程序清單 L10.2μ$04** 中的 INCLUDES.H.

***************************************************************

*INCLUDES.H

***************************************************************

#include

#include"SOFTWAREuCOS-IIIX86LOS_CPU.H"

#include"OS_CFG.H"

#include"SOFTWAREuCOS-IISOURCEuCOS_II.H"

程序清單 L10.3μC/OS到μC/OS-II 數(shù)據(jù)類型的修改.

/*uC/OSdatatypes:*/

typedefunsignedcharUBYTE;/*Unsigned8bitquanTIty*/

typedefsignedcharBYTE;/*Signed8bitquantity*/

typedefunsignedintUWORD;/*Unsigned16bitquantity*/

typedefsignedintWORD;/*Signed16bitquantity*/

typedefunsignedlongULONG;/*Unsigned32bitquantity*/

typedefsignedlongLONG;/*Signed32bitquantity*/

/*uC/OS-IIdatatypes*/

typedefunsignedcharINT8U;/*Unsigned8bitquantity*/

typedefsignedcharINT8S;/*Signed8bitquantity*/

typedefunsignedintINT16U;/*Unsigned16bitquantity*/

typedefsignedintINT16S;/*Signed16bitquantity*/

typedefunsignedlongINT32U;/*Unsigned32bitquantity*/

typedefsignedlongINT32S;/*Signed32bitquantity*/

在μC/OS中，任務(wù)棧定義為類型OS_STK_TYPE，而在μC/OS-II中任務(wù)棧要定義類型OS_STK.，為了免于修改所有應(yīng)用程序的文件，可以在OS_CPU.H中建立兩個(gè)數(shù)據(jù)類型，以Intel80x86 為例，如程序清單 L10.4所示。

程序清單 L10.4μC/OS 和 μC/OS-II任務(wù)棧的數(shù)據(jù)類型

#defineOS_STK_TYPEUWORD/* 在 uC/OS 中 */

#defineOS_STKINT16U/* 在 uC/OS-II 中 */

10.2.2OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()

μC/OS-II和μC/OS一樣，分別定義兩個(gè)宏來開中斷和關(guān)中斷：OS_ENTER_CRITICAL()和

OS_EXIT_CRITICAL()。在μC/OS向μC/OS-II升級的時(shí)候，用戶不必動(dòng)這兩個(gè)宏。.

10.2.3OS_STK_GROWTH

大多數(shù)微處理器和微處理器的棧都是由存儲(chǔ)器高地址向低地址操作的，然而有些微處理器的工

作方式正好相反。μC/OS-II設(shè)計(jì)成通過定義一個(gè)常數(shù)OS_STK_GROWTH來處理不同微處理器棧操作的取向：[!--empirenews.page--]

對棧操作由低地址向高地址增長，設(shè)OS_STK_GROWTH 為 0

對棧操作由高地址向低地址遞減，設(shè)OS_STK_GROWTH 為 1

有些新的常數(shù)定義(#define constants )在μC/OS中是沒有的，故要加到OS_CPU.H中去。

10.2.4OS_TASK_SW()

OS_TASK_SW()是一個(gè)宏，從μC/OS升級到μC/OS-II時(shí)，這個(gè)宏不需要改動(dòng)。當(dāng)μC/OS-II從低優(yōu)先級的任務(wù)向高優(yōu)先級的任務(wù)切換時(shí)要用到這個(gè)宏，OS_TASK_SW()的調(diào)用總是出現(xiàn)在任務(wù)級代碼中。

10.2.5OS_FAR

因?yàn)镮ntel80x86的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在μC/OS中使用過OS_FAR 。這個(gè)定義語句 (#define ) 在μC/OS-II中去掉了，因?yàn)檫@條定義使移植變得不方便。結(jié)果是對于Intel80x86，如果用戶定義在大模式下編譯時(shí)，所有存儲(chǔ)器屬性都將為遠(yuǎn)程(FAR).

在μC/OS-II中，任務(wù)返回值類型定義如程序清單L10.5所示。用戶可以重新編輯所有OS_FAR的文件，或者在μC/OS-II中將OS_FAR定義為空，去掉OS_FAR，以實(shí)現(xiàn)向μC/OS-II的升級。

程序清單 L10.5 在 μC/OS 中任務(wù)函數(shù)的定義

voidOS_FARtask(void*pdata)

{

pdata=pdata;

while(1){

}

10.3 OS_CPU_A.ASM

移植μC/OS 和μC/OS-II 需要用戶用匯編語言寫4個(gè)相當(dāng)簡單的函數(shù)。

OSSTartHighRdy()

OSCtxSw()

OSIntCtxSw()

OSTickISR()

10.3.1OSStartHighRdy()

在μC/OS-II中，OSStartHighRdy()要調(diào)用OSSTaskSwHook()。OSTaskSwHook()這個(gè)函數(shù)在μC/OS中沒有。用戶將最高優(yōu)先級任務(wù)的棧指針裝入CPU之前要先調(diào)用OSTaskSwHook()。

還有， OSStartHighRdy要在調(diào)用OSTaskSwHook()之后立即將OSRunning設(shè)為1。程序清單L10.6 給出OSStartHighRdy()的示意代碼。.μC/OS只有其中最后三步。

程序清單 L10.6 OSStartHighRdy()的示意代碼

OSStartHighRdy:

CallOSTaskSwHook(); 調(diào)用OSTaskSwHook();

SetOSRunningto1; 置 OSRunning 為

LoadtheprocessorstackpointerwithOSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

將 OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr 裝入處理器的棧指

針;

POPalltheprocessorregistersfromthestack; 從棧中彈出所有寄存器的值;

ExecuteaReturnfromInterruptinstruction; 執(zhí)行中斷返回指令;

10.3.2OSCtxSw()

在μC/OS-II中，任務(wù)切換要增作兩件事，首先，將當(dāng)前任務(wù)棧指針保存到當(dāng)前任務(wù)控制塊TCB后要立即調(diào)用OSTaskSwHook()。其次，在裝載新任務(wù)的棧指針之前必須將OSPrioCur設(shè)為OSPrioHighRdy 。OSCtxSw()的示意代碼如程序清單L10.7所示。μC/OS-II加上了步驟L10.7(1)和(2)。

程序清單 L10.7 OSCtxSw()的示意代碼

OSCtxSw:

PUSHprocessorregistersontothecurrenttask’sstack;

所有處理器寄存器的值推入當(dāng)前任務(wù)棧;

SavethestackpointeratOSTCBCur->OSTCBStkPtr;

CallOSTaskSwHook();1)

OSTCBCur=OSTCBHighRdy;

OSPrioCur=OSPrioHighRdy;(2)

LoadtheprocessorstackpointerwithOSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

將 OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr 裝入處理器的棧指

針;

POPalltheprocessorregistersfromthestack; 從棧中彈出所有寄存器的值;

ExecuteaReturnfromInterruptinstruction;

10.3.3OSIntCtxSw()

如同上述函數(shù)一樣，在μC/OS-II.中，OSCtxSw()也增加了兩件事。首先，將當(dāng)前任務(wù)的棧指針保存到當(dāng)前任務(wù)的控制塊TCB后要立即調(diào)用OSTaskSwHook()。其次，在裝載新任務(wù)的棧指針之前必須將OSPrioCur 設(shè)為OSPrioHighRdy。程序清單L10.8給出OSIntCtxSw()的示意代碼。μC/OS-II.中增加了L10.8(1)和(2)。

程序清單L10.8OSIntCtxSw()的示意代碼

OSIntCtxSw():

AdjustthestackpointertoremovecalltoOSIntExit(),localsin

OSIntExit()

andthecalltoOSIntCtxSw();

調(diào)整由于調(diào)用上述子程序引起的棧指針值的變化;

SavethestackpointeratOSTCBCur->OSTCBStkPtr;

保存棧指針到OSTCBCur->OSTCBStkPtr;

CallOSTaskSwHook(); 調(diào)用OSTaskSwHook();(1)

OSTCBCur=OSTCBHighRdy;

OSPrioCur=OSPrioHighRdy;(2)

LoadtheprocessorstackpointerwithOSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

將 OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr 裝入處理器的棧指針;

POPalltheprocessorregistersfromthestack; 從棧中彈出所有寄存器的值;

ExecuteaReturnfromInterruptinstruction; 執(zhí)行中斷返回指令;

10.3.4OSTickISR()

在μC/OS-II和μC/OS 中，這個(gè)函數(shù)的代碼是一樣，無須改變。

10.4 OS_CPU_C.C

移植 μC/OS-II 需要用C語言寫6個(gè)非常簡單的函數(shù)：

OSTaskStkInit()

OSTaskCreateHook()

OSTaskDelHook()

OSTaskSwHook()

OSTaskStatHook()

OSTimeTickHook()

其中只有一個(gè)函數(shù)OSTaskStkInit()是必不可少的。其它5個(gè)只需定義，而不包括任何代碼。

10.4.1OSTaskStkInit()

在μC/OS中，OSTaskCreate()被認(rèn)為是與使用的微處理器類型有關(guān)的函數(shù)。實(shí)際上這個(gè)函數(shù)中只有一部分內(nèi)容是依賴于微處理器類型的。在μC/OS-II中，與使用的微處理器類型有關(guān)的那一部分已經(jīng)從函數(shù)OSTaskCreate() 中抽出來了，放在一個(gè)叫作OSTaskStkInit()的函數(shù)中。

OSTaskStkInit()只負(fù)責(zé)設(shè)定任務(wù)的棧，使之看起來好像中斷剛剛發(fā)生過，所有的CPU寄存器都被推入堆棧。作為提供給用戶的例子，程序清單L10.9給出Intel80x86實(shí)模式，在大模式下編譯的 μC/OS的OSTaskCreate()函數(shù)的代碼。程序清單L10.10是同類微微處理器的μC/OS-II的OSTaskStkInit()函數(shù)的代碼。比較這兩段代碼，可以看出：從 [L10.9(1)]

OS_EXIT_CRIITICAL() 到 [L10.9(2)] 調(diào)用 OSTaskStkInit() 都抽出來并移到了[!--empirenews.page--]

OSTaskStkInit()中。

程序清單L10.9μC/OS 中的 OSTaskCreate()

UBYTEOSTaskCreate(void(*task)(void*pd),void*pdata,void*pstk,UBYTE

{

UWORDOS_FAR*stk;

UBYTEerr;

OS_ENTER_CRITICAL();

if(OSTCBPrioTbl[p]==(OS_TCB*)0){

OSTCBPrioTbl[p]=(OS_TCB*)1;

OS_EXIT_CRITICAL();(1)

stk=(UWORDOS_FAR*)pstk;

*--stk=(UWORD)FP_OFF(pdata);

*--stk=(UWORD)FP_SEG(task);

*--stk=(UWORD)FP_OFF(task);

*--stk=(UWORD)0x0202;

*--stk=(UWORD)FP_SEG(task);

*--stk=(UWORD)FP_OFF(task);

*--stk=(UWORD)0x0000;

*--stk=_DS;

err=OSTCBInit(p,(voidfar*)stk);(2)

if(err==OS_NO_ERR){

if(OSRunning){

OSSched();

}

}else{

OSTCBPrioTbl[p]=(OS_TCB*)0;

}

return(err);

}else{

OS_EXIT_CRITICAL();

return(OS_PRIO_EXIST);

}

程序清單 L10.10 μC/OS-II中的OSTaskStkInit()

void*OSTaskStkInit(void(*task)(void*pd),void*pdata,void*ptos,

INT16Uopt)

{

INT16U*stk;

opt=opt;

stk=(INT16U*)ptos;

*stk--=(INT16U)FP_SEG(pdata);

*stk--=(INT16U)FP_OFF(pdata);

*stk--=(INT16U)FP_SEG(task);

*stk--=(INT16U)FP_OFF(task);

*stk--=(INT16U)0x0202;

*stk--=(INT16U)FP_SEG(task);

*stk--=(INT16U)FP_OFF(task);

*stk--=(INT16U)0xAAAA;

*stk--=(INT16U)0xCCCC;

*stk--=(INT16U)0xDDDD;

*stk--=(INT16U)0xBBBB;

*stk--=(INT16U)0x0000;

*stk--=(INT16U)0x1111;

*stk--=(INT16U)0x2222;

*stk--=(INT16U)0x3333;

*stk--=(INT16U)0x4444;

*stk=_DS;

return((void*)stk);

}

10.4.2OSTaskCreateHook()

OSTaskCreateHook()在μC/OS中沒有，如程序清單L10.11所示，在由.μC/OS 向μC/OS-II升級時(shí)，定義一個(gè)空函數(shù)就可以了。注意其中的賦值語句，如果不把Ptcb賦給Ptcb，有些編譯器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)警告錯(cuò)誤，說定義的Ptcb變量沒有用到。

程序清單10.11 μC/OS-II 中的OSTaskCreateHook()

#ifOS_CPU_HOOKS_EN

OSTaskCreateHook(OS_TCB*ptcb)

{

ptcb=ptcb;

}

#endif

OS_CFG.H

OS_CPU_HOOKS _EN設(shè)為1時(shí)，OSTaskCreateHook()的代碼才會(huì)生成。這樣做的好處是允許

用戶移植時(shí)可在不同文件中定義鉤子函數(shù)。

10.4.3OSTaskDelHook()

OSTaskDelHook() 這個(gè)函數(shù)在μC/OS中沒有，如程序清單10.12所示，從μC/OS 到μC/OS-II，只要簡單地定義一個(gè)空函數(shù)就可以了。注意，如果不用賦值語句將ptcb賦值為ptcb，有些編譯程序可能會(huì)產(chǎn)生一些警告信息，指出定義的ptcb變量沒有用到。

程序清單L10.12 μC/OS-II中的OSTaskDelHook().

#ifOS_CPU_HOOKS_EN

OSTaskDelHook(OS_TCB*ptcb)

{

ptcb=ptcb;

}

#endif

也還是要用條件編譯管理指令來處理這個(gè)函數(shù)。只有把OS_CFG.H. 文件中的

OS_CPU_HOOKS_EN 設(shè)為1，OSTaskDelHook()的代碼才能生成。這樣做的好處是允許用戶移植時(shí)在不同的文件中定義鉤子函數(shù)。

10.4.4OSTaskSwHook()

OSTaskSwHook() 在μC/OS 中也不存在。從μC/OS向μC/OS-II升級時(shí)，只要簡單地定義一個(gè)空

函數(shù)就可以了，如程序清單L10.13所示。

程序清單L10.13 μC/OS-II中的OSTaskSwHook()函數(shù)

#ifOS_CPU_HOOKS_EN

OSTaskSwHook(void)

{

}

#endif

也還是要用編譯管理指令來處理這個(gè)函數(shù)。只有把OS_CFG.H 文件中的OS_CPU_HOOKS_EN設(shè)為1，OSTaskSwHook() 的代碼才能生成。.

10.4.5OSTaskStatHook()

OSTaskStatHook()在μC/OS中不存在，從μC/OS向μC/OS-II升級時(shí)，只要簡單地定義一個(gè)空函數(shù)就可以了，如程序清單L10.14所示。

也還是要用編譯管理指令來處理這個(gè)函數(shù)。只有把OS_CFG.H 文件中的OS_CPU_HOOKS_EN設(shè)為1，OSTaskSwHook() 的代碼才能生成。

程序清單L10.14 μC/OS-II中的OSTaskStatHook()函數(shù)

#ifOS_CPU_HOOKS_EN

OSTaskStatHook(void)

{

}

#endif

10.4.6OSTimeTickHook()

OSTimeTickHook()在μC/OS中不存在，從μC/OS向μC/OS-II升級時(shí)，只要簡單地定義一個(gè)空函數(shù)就可以了，如程序清單L10.15所示。

也還是要用編譯管理指令來處理這個(gè)函數(shù)。只有把OS_CFG.H 文件中的OS_CPU_HOOKS_EN設(shè)為1，OSTimeTickHook()的代碼才能生成。

程序清單L10.15 μC/OS-II中的OSTimeTickHook()

#ifOS_CPU_HOOKS_EN

OSTimeTickHook(void)

{

}

#endif

10.5總結(jié)

表T10.3總結(jié)了從μC/OS向μC/OS-II.升級需要改變得地方。其中processor_name.?是μC/OS中

移植范例程序的文件名。

表 T10.3 升級 μC/OS到 μC/OS-I要修改的地方

從 μC/OS 升級到 μC/OS-II

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