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UC/OS-II 的移植步骤分析
zqcumt 07-4-15
关于UC/OS-II 的移植网上介绍的已经很多了,比较流行的几款处理器(例如ARM )在网上都可以直接下载移植好的代码。由于最近选修了一门嵌入式系统的课,用的处理器是EPSON 公司的S1C33 系列,做实验的时候要进行操作系统的移植,这个周末花了一天半的时间学习了一下,因为毕业设计的时候做过ARM 上的移植,于是将两者比较了一下,给出一般的移植要点。由于将来实验还要设计到GUI 的移植以及文件系统的移植和网络协议的移植,我会将自己的学习笔记都记录下来。
大家下载到源码后,针对Intel 80x86 的代码在uCOS-II/Ix86L 目录下。代码是80x86 实模式,且在编译器大模式下编译的。移植部分的代码可在下述文件中找到:OS_CPU.H , OS_CPU_C.C , 和 OS_CPU_A.ASM 。大家可以参考这个例子,对它进行修改。
INCLUDES.H 是主头文件,在所有后缀名为.C 的文件的开始都包含INCLUDES.H 文件。使用INCLUDES.H 的好处是所有的.C 文件都只包含一个头文件,程序简洁,可读性强。缺点是.C 文件可能会包含一些它并不需要的头文件,额外的增加编译时间。与优点相比,多一些编译时间还是可以接受的。用户可以改写INCLUDES.H 文件,增加自己的头文件,但必须加在文件末尾。
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一、(1)OS_CPU.H 文件的移植 ( 针对S1C33209)
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OS_CPU.H 文件中包含与处理器相关的常量,宏和结构体的定义。
#ifdef OS_CPU_GLOBALS
#define OS_CPU_EXT // 全局变量
#else
#define OS_CPU_EXT extern
#endif
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由于不同的处理器有不同的字长,µC/OS-II 的移植需要重新定义一系列的数据结构。这部分是和处理器相关的.
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;
// 因为没有浮点运算所以删掉
typedef unsigned int OS_STK;// 定义 堆栈的 宽度为 16 位
typedef unsigned int OS_CPU_SR;// 定义 状态寄存器的宽度为16 位
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下面的部分主要是为了和UC/OS 第一版的兼容
#define BYTE INT8S
#define UBYTE INT8U
#define WORD INT16S
#define UWORD INT16U
#define LONG INT32S
#define ULONG INT32U
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与其他实时系统一样,µC/OS-II 在进入系统临界代码区之前要关闭中断,等到退出临界区后再打开。从而保护核心数据不被多任务环境下的其他任务或中断破坏。Borland C/C++ 支持嵌入汇编语句,所以加入关闭/ 打开中断的语句是很方便的。µC/OS-II 定义了两个宏用来关闭/ 打开中断:OS_ENTER_CRITICAL() 和OS_EXIT_CRITICAL() 。下面定义了三种方法, 具体的可以查阅相关书籍.
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#define OS_CRITICAL_METHOD 2 // 使用第二种方法
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#if OS_CRITICAL_METHOD == 1 // 第一种方法, 由于没有用到, 我们不用去修改, 可以注释掉
#define OS_ENTER_CRITICAL() asm CLI
#define OS_EXIT_CRITICAL() asm STI
#endif
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#if OS_CRITICAL_METHOD == 2 // 第二种方法, 这个是我们用到的, 要修改, 一般用汇编写, 根据各个处理器的不同而不同, 下面是S1C33 系列的汇编
#define OS_ENTER_CRITICAL()
asm(" ld.w %r4, %psr");
asm(" xld.w %r5, 0xffffffef");
asm(" and %r4, %r5");// 关中断, 保持状态寄存器的其它状态不变
asm(" ld.w %psr, %r4");
#define OS_EXIT_CRITICAL()
asm(" ld.w %r4, %psr");
asm(" or %r4, 0b10000");
asm(" ld.w %psr, %r4"); // 开中断, 保持状态寄存器的其它状态不变
#endif
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 // 第三种方法, 由于没有用到, 我们不用去修改, 可以直接注视掉
#define OS_ENTER_CRITICAL()
(cpu_sr = OSCPUSaveSR())
#define OS_EXIT_CRITICAL()
(OSCPURestoreSR(cpu_sr))
#endif
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#define OS_STK_GROWTH 1 // 堆栈的增长方向, 由高相低, 这个也是和处理器相关的, 有的处理器堆栈是由低向高变, 只要定义为零即可
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在 µC/OS-II 中, 就绪任务的堆栈初始化应该模拟一次中断发生后的样子,堆栈中应该按进栈次序设置好各个寄存器的内容。OS_TASK_SW() 函数模拟一次中断过程,在中断返回的时候进行任务切换。 中断服务程序(ISR )(也称为例外处理过程)的入口点必须指向汇编函数OSCtxSw(), 参看文件OS_CPU_A.ASM. 在中断向量表vector.c 的代码中修改向量表如下
(unsigned long) OSCtxSw, // 48 12 software exception 0
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#define uCOS 0
#define OS_TASK_SW() asm(" int 0"); / / 使用零号中断来进行任务切换
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可以注释掉, 主要是用于在PC 机上模拟时钟节拍
OS_CPU_EXT INT8U OSTickDOSCtr; // 全局变量
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可以注释掉
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR OSCPUSaveSR(void);
void OSCPURestoreSR(OS_CPU_SR cpu_sr);
#endif
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(2)OS_CPU.H 文件的移植 ( 针对ARM 核的S3C44BOX )
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typedef unsigned char BOOLEAN;
typedef unsigned char INT8U; /*8
位无符号整数*/
typedef signed char INT8S; /*8
位有符号整数*/
typedef unsigned short INT16U; /*16
位有符号整数*/
typedef signed short INT16S; /*16
位无符号整数*/
typedef unsigned long INT32U; /*32
位无符号整数*/
typedef signed long INT32S; /*32
位有符号整数*/
typedef float FP32; /*
单精度浮点数*/
typedef double FP64; /*
双精度浮点数*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
typedef unsigned int OS_STK;/*
堆栈入口宽度为16
位*/
与ARM
处理器相关的代码:
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具体的实现见第二步,
在OS_CPU_A.ASM
中实现
#define OS_ENTER_CRITICAL () ARMDisableInt() /*
关中断在
OS_CPU.A.S
中定义,可以参
考下面的程序
*/
#define OS_EXIT_CRITICAL () ARMEnableInt() /*
开启中断*/
#define OS_STK_GROWTH 1 /*
堆栈由高地址向低地址增长*/
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定义宏OS_TASK_SW (),这个宏实际上被定义为os_CPU_a.s 中的函数OSCtxSw ()。由此可以了解OSCtxSw ()的任务:保存当前任务上下文,装入新任务上下文。这里并没有用到模拟软中断
#define OS_TASK_SW OSCtxSw
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// Definitions specific to ARM/uHAL
#define SVC32MODE 0x13
// 定义空闲任务堆栈的大小,可以不用定义这部分
#define SEMIHOSTED_STACK_NEEDS 1024
// idle task stack size (words)
#ifdef SEMIHOSTED
#define OS_IDLE_STK_SIZE (32+SEMIHOSTED_STACK_NEEDS)
#else
#define OS_IDLE_STK_SIZE 32
#endif
// defined in os_cpu_a.s 声明这些函数,在后面都有所定义
extern void OSCtxSw(void); // task switch routine
extern void OSIntCtxSw(void); // interrupt context switch
extern void ARMDisableInt(void); // disable global interrupts
extern void ARMEnableInt(void); // enable global interrupts
extern void OSTickISR(void); // timer interrupt routine
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二、(1)OS_CPU.A.S 文件的移植 ( 针对S1C33209)
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µC/OS-II 的移植需要用户改写OS_CPU_A.ASM 中的四个函数:
OSStartHighRdy()
OSCtxSw()
OSIntCtxSw()
OSTickISR()
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该函数由SStart() 函数调用,功能是运行优先级最高的就绪任务,在调用OSStart() 之前,用户必须先调用OSInit() ,并且已经至少创建了一个任务(请参考OSTaskCreate() 和OSTaskCreateExt() 函数)。OSStartHighRdy() 默认指针OSTCBHighRdy 指向优先级最高就绪任务的任务控制块(OS_TCB )(在这之前OSTCBHighRdy 已由OSStart() 设置好了)。OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr 指向的是任务堆栈的顶端
OSStartHighRdy:
xcall OSTaskSwHook // 调用OSTaskSwHook ,此时OSRunning 为FALSE
ld.w %r4, 0x1
xld.w %r5, OSRunning
xld.b [%r5], %r4 // 使OSRunning 的状态为TRUE ,以后调用OSTaskSwHook 时会先保存寄存器再恢复
xld.w %r5, [OSTCBHighRdy];
ld.w %sp, %r5;// 得到最高优先级任务的堆栈指针
xld.w %r4, [%sp+0x0];
ld.w %sp, %r4;// 偏移量为0
popn %r15 // 恢复r15-r0, 这个是S1C33209 的汇编语句
reti; // 返回,此命名执行时,处理器会自动恢复PC 和状态寄存器的值,至此新任务
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OSCtxSw() 是一个任务级的任务切换函数(在任务中调用,区别于在中断程序中调用的OSIntCtxSw() )。 它通过执行一条软中断的指令来实现任务切换。软中断向量指向OSCtxSw() 。在 µC/OS-II 中,如果任务调用了某个函数,而该函数的执行结果可能造成系统任务重新调度(例如试图唤醒了一个优先级更高的任务),则在函数的末尾会调用OSSched() , 如果OSSched() 判断需要进行任务调度,会找到该任务控制块OS_TCB 的地址,并将该地址拷贝到OSTCBHighRdy ,然后通过宏OS_TASK_SW() 执行软中断进行任务切换。。注意到在此过程中,变量OSTCBCur 始终包含一个指向当前运行任务OS_TCB 的指针。大部分解释同上,只是多了寄存器的保存这一段。
OSCtxSw:
xcall OSTaskSwHook // 中断时,PC 和寄存器的值S1C33209 处理器已经自动保存了
pushn %r15;// Save current task's context
xld.w %r4, [OSTCBCur];// 指向当前的运行任务
ld.w %r5, %sp; Save the SP to R5
ld.w %sp, %r4;// 保存当前任务的堆栈指针
ld.w [%sp+0x0], %r5 ; //Save the SP to OSTCBCur
xld.w %r4, [OSTCBHighRdy] ; //OSTCBCur = OSTCBHighRdy
xld.w %r5, OSTCBCur;
ld.w [%r5], %r4 ;
xld.w %r4, [OSPrioHighRdy]; //OSPrioCur = OSPrioHighRdy ,把任务优先级也保存
xld.w %r5, OSPrioCur ;
ld.b [%r5], %r4
xld.w %r4, [OSTCBCur];// 载入新的任务
ld.w %sp, %r4
ld.w %r5, [%sp+0x0];// 恢复新任务的堆栈
ld.w %sp, %r5
popn %r15 ;
reti ; // 运行新的任务
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在 µC/OS-II 中,由于中断的产生可能会引起任务切换,在中断服务程序的最后会调用OSIntExit() 函数检查任务就绪状态,如果需要进行任务切换,将调用OSIntCtxSw() 。所以OSIntCtxSw() 又称为中断级的任务切换函数。由于在调用OSIntCtxSw() 之前已经发生了中断,OSIntCtxSw() 将默认CPU 寄存器已经保存在被中断任务的堆栈中了。因此在中断服务程序中要保存寄存器,PC 和状态寄存器的值已经被处理器自动保存。OSIntCtxSw() 大部分程序和OSCtxSw ()相同只是不用保存寄存器,它也可直接用OSCtxSw ()来实现
OSIntCtxSw:
xcall OSTaskSwHook ; //Call user defined task switch hook
xld.w %r4, [OSTCBHighRdy] ;// OSTCBCur = OSTCBHighRdy
xld.w %r5, OSTCBCur ;
ld.w [%r5], %r4 ;
xld.w %r4, [OSPrioHighRdy] ; //OSPrioCur = OSPrioHighRdy ,把任务优先级也保存
xld.w %r5, OSPrioCur ;
ld.b [%r5], %r4
xld.w %r4, [OSTCBCur] // 载入新的任务
ld.w %sp, %r4
ld.w %r5, [%sp+0x0]
ld.w %sp, %r5
popn %r15 ;
reti //Return to new task
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和 µC/OS-II 中的其他中断服务程序一样,OSTickISR() 首先在被中断任务堆栈中保存CPU 寄存器的值,然后调用OSIntEnter() 。 µC/OS-II 要求在中断服务程序开头调用OSIntEnter() ,其作用是将记录中断嵌套层数的全局变量OSIntNesting 加1 。如果不调用OSIntEnter() ,直接将OSIntNesting 加1 也是允许的。OSTickISR() 调用OSTimeTick() ,检查所有处于延时等待状态的任务,判断是否有延时结束就绪的任务。 在OSTickISR() 的最后调用OSIntExit() ,如果在中断中(或其他嵌套的中断)有更高优先级的任务就绪,并且当前中断为中断嵌套的最后一层。OSIntExit() 将进行任务调度。注意如果进行了任务调度,OSIntExit() 将不再返回调用者,而是用新任务的堆栈中的寄存器数值恢复CPU 现场,然后用IRET 实现任务切换。如果当前中断不是中断嵌套的最后一层,或中断中没有改变任务的就绪状态,OSIntExit() 将返回调用者OSTickISR() ,最后OSTickISR() 返回被中断的任务。如果编译器支持C 语言和汇编的混合编程,则这段代码可以放到 OS_CPU_C.C 中,针对S1C33209 的移植这部分放在OS_CPU_C.C 中。为了连续性就在这里顺便写吧。
void OSTickISR()
{ asm( " pushn %r15");// 保存中断的任务的寄存器
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在这个移植中以8 位定时器TIME2 作为时钟节拍,2MS 发生一次中断,在中断向量表vector.c 中在timer2 的入口地址处放入(unsigned long)OSTickISR, 发生中断后程学将会跳到此程序处执行。
*(volatile unsigned char*)0x40285 |= 0x04; // 清除timer2 的中断标志位
OSIntEnter();// 处理中断嵌套曾数的增加也可以直接 给OSIntNesting 加一
if (OSIntNesting == 1) {
asm(" ld.w %r4, %sp");// 如果嵌套层数为1 则在当前的任务控制块中保存堆栈指针
asm(" xld.w %r10, [OSTCBCur]");
asm(" ld.w %sp, %r10");
asm(" ld.w [%sp+0x0], %r4");
asm(" ld.w %sp, %r4");
}
OSTimeTick(); // 给等待延迟时间的任务的参数减1
OSIntExit(); // 调用这个函数,如果ISR 使更高优先级的任务进入就绪态或者ISR 脱离
// 了中断嵌套,则此函数不会返回,而是由进行中断级任务切换,否
// 此函数返回OSTickISR ,然后恢复寄存器
asm(" popn %r15");// 恢复寄存器
asm(" reti");// 返回中断的任务继续运行
}
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为了更清楚一点这里面的过程,顺便付上这里用到TIMER2 的程序,最好有个感性的认识
这部分程序应该在驱动程序里或者放在初始化程序里。始终节拍中断的启动(定时器2 的启动)应该放在OSStart() 运行之后,但是OSStart() 不会返回,所以应该放在OSStart() 之前建立的任务中的优先级最高的任务中启动,如果放在 OSInit() 和OSStart() 之间启动,程序容易崩溃。
/* Prototype */
void init_timer(void);
void Start_Timer(void);
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定时器2 的初始化,完成定时时间等一下设置,每隔2ms 发生一次的中断
void init_timer(void)
{
*(volatile unsigned char *)0x4014E |= 0x0F;
*(volatile unsigned char *)0x40169 = 0x92;/
*(volatile unsigned char *)0x40168 |= 0x02;
*(volatile unsigned char *)0x40285 &= 0xFB;
*(volatile unsigned char *)0x40275 |= 0x04;
}
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启动定时器2
void Start_Timer(void)
{
*(volatile unsigned char*)0x40168 |= 0x01;
}
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(2)OS_CPU.A.S 文件的移植 ( 针对ARM 核的S3C44BOX )
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µC/OS-II 的移植需要用户改写OS_CPU_A.ASM 中的四个函数:
OSStartHighRdy()
OSCtxSw()
OSIntCtxSw()
OSTickISR()
同时对于ARM 的开关中断( ARMEnableInt , ARMDisableInt ) 的定义也是放在这个文件下的
关于ARM 的程序就不用解释那么清楚了,相信英文大家都能看懂,也可以参考上面的程序实现的功能都是相同的
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EXPORT OSStartHighRdy
IMPORT OSTaskSwHook
IMPORT OSTCBHighRdy
IMPORT OSRunning
OSStartHighRdy
BL OSTaskSwHook //Call user-defined hook function
LDR r4,=OSRunning // Indicate that multitasking has started
MOV r5, #1
STRB r5, [r4] // OSRunning = true
LDR r4, =OSTCBHighRdy // Get highest priority task TCB address
LDR r4, [r4] // get stack pointer
LDR sp, [r4] // switch to the new stack
LDMFD sp!, {r4} ;// CPSR 特殊 , 只能用 MRS 或 MSR 在寄存器间操作
MSR cpsr_cxsf, r4 // 从r4 中恢复cpsr
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////SVC 模式下ARM 处理器不会自动保存PC 的所以需要自己保存和恢复
LDMFD sp!, {r0-r12,lr,pc} ; pop new task s r0-r12,lr & pc
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EXPORT OSCtxSw // 这个函数别的文件要用
IMPORT OSPrioCur // 这是在别的文件定义的变量 , 当前任务优先级
IMPORT OSPrioHighRdy // 将要恢复执行的任务的优先级
IMPORT OSTCBCur // 当前任务的 TCB 的指针
IMPORT OSTaskSwHook // 调用用户定义 HOOK
IMPORT OSTCBHighRdy // 将要恢复执行的任务的 TCB 指针
OSCtxSw
STMFD sp!, {lr} // push pc (lr is actually be pushed in place of PC) 因为是从 OS_Sched() BL 到这里的
STMFD sp!, {r0-r12,lr} // push lr & register file
MRS r4, cpsr // CPSR 特殊 , 只能用 MRS 或 MSR 在寄存器间操作
STMFD sp!, {r4} // push current psr
LDR r4, =OSTCBCur // Get current task TCB address
LDR r5, [r4]
STR sp, [r5] // store sp in preempted tasks s TCB
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
以下程序段和 OSIntCtxSw 相同,可以共用一段
BL OSTaskSwHook // call Task Switch Hook
LDR r5, =OSTCBHighRdy // 得到就绪任务中的最高优先级的任务
LDR r5, [r5]
STR r5, [r4] // 使当前任务指针指向最高优先级的任务
OSTCBCur = OSTCBHighRdy
LDR r6, =OSPrioHighRdy
LDRB r6, [r6]
LDR r4, =OSPrioCur
STRB r6, [r4] // 保存优先级到当前的优先级
LDR sp, [r5] //get new task s stack pointer
LDMFD sp!, {r4} //pop new task cpsr
MSR cpsr_cxsf, r4
LDMFD sp!, {r0-r12,lr,pc} // 切换到新的任务
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
关 于OSIntCtxSw()就是上面那下半截。这是因为:ARM硬件的中断时并不自动压栈任何寄存器,所以免去了恢复堆栈指针的麻烦;另外,我们最好在进 入ISR保存当前任务现场时一同保存好TCB中的堆栈指针,而不是在OSIntCtxSw()中保存。具体的解释也可以参考上面这里只是用的寄存器不同而 已。
IMPORT OSTaskSwHook
OSIntCtxSw
BL OSTaskSwHook // 调用OSTaskSwHook 函数
LDR r4, =OSTCBHighRdy // 得到当前最高优先级就绪的任务
LDR r4, [r4]
LDR r5, =OSTCBCur
STR r4, [r5] // OSTCBCur = OSTCBHighRdy
LDR r6, =OSPrioHighRdy
LDRB r6, [r6]
LDR r5, =OSPrioCur
STRB r6, [r5] // OSPrioCur = OSPrioHighRdy
LDR sp, [r4] // 得到新任务的堆栈指针
LDMFD sp!, {r4} // pop new task cpsr
MSR cpsr_cxsf, r4
LDMFD sp!, {r0-r12,lr,pc} // 切换到新的任务
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
这 是 UCOS-II 抢占式调度ISR的一个标本。当一个优先级高的任务放弃CPU使用权,例如要休眠 10 个 Tick,系统调度一个低优先级的任务执行之。OSTickISR()为休眠的任务计时,每次执行,就把休眠任务剩余的睡觉时间减去一个Tick数。如果 发现一个任务睡够了,就顺便恢复它为READY态。做完该做的一切,一个对OSIntExit()的调用,使调度发生了。
EXPORT OSTickISR
IMPORT OSIntEnter
IMPORT OSTimeTick
IMPORT tick_hook
IMPORT OSIntExit
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注意 ARM 的 IRQ 中断发生后的 PC 保存(处理器自动保存 LR=PC+4 ),而不是前面的 PC = LR 。另外,我们保存的是 SVC 模式下的现场,中断后处理器进入 IRQ 模式,访问不到 SVC 模式下的 R13(sp) ,于是在 IRQ 模式下,只好先另存 SPSR 和 LR ,然后尽快退回到 SVC 模式,这时的 R13 才是任务的堆栈指针。在此模式下再将 SPSR 和 LR 保存到堆栈中,立即保存所有寄存器。任务是在 SVC 模式下运行。关于时钟节拍怎么实现的(如果不是很懂就看下一篇文章关于 ARM 中断处理的详细分析)。
LINK_SAVE DCD 0 // 申请一个字单元用0 来初始化这个字
PSR_SAVE DCD 0 // 地址为LINK_SAVE+4
OSTickISR
STMFD sp!, {r4} // 这里的sp 是IRQ 模式下的,将r4 压入堆栈
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
另存 IRQ 模式下的 SPSR 和 LR ,以便在 SVC 模式下也能访问,相当于一个中介作用
LDR r4, =LINK_SAVE
STR lr, [r4] //LINK_SAVE = lr ,保存lr, 此lr 为IRQ 模式下
MRS lr, spsr //lr=spsr
STR lr, [r4, #4] // PSR_SAVE = spsr_irq, 保存spsr
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LDMFD sp!, {r4} // 恢复r4 中的内容
ORR lr, lr, #0x80 // Mask irq for context switching before
MSR cpsr_cxsf , lr // 从IRQ 模式恢复到SVC 模式
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SUB sp, sp, #4 // Space for 给 PC 保留位置
STMFD sp!, {r0-r12, lr} // 保存寄存器和lr
LDR r4, =LINK_SAVE //r4= lr_irq
LDR lr, [r4, #0] //lr=lr_irq
SUB lr, lr, #4 // PC = LINK_SAVE - 4, 这个一定要正确
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
将PC= LR - 4 存回到堆栈中,刚才跳过了 PC 4 字节的空间 (R1 到 R12 再加 lr 共占了 14 个字 )
STR lr, [sp, #(14*4)] //sp=sp+14*4, 因为堆栈是从高地址向低地址递减
PC=LR -4
LDR r4, [r4, #4] // r4 = PSR_SAVE,
STMFD sp!, {r4} // save CPSR of the task
LDR r4, =OSTCBCur // 将sp 保存到当前的任务中
LDR r4, [r4]
STR sp, [r4] // OSTCBCur -> stkptr = sp
BL OSIntEnter / / 处理中断嵌套曾数的增加也可以直接 给OSIntNesting 加一
BL OSTimeTick // 调用ostimetick()
BL tick_hook // 我们在 Tick_hook() 里清除 S3C44B0x 的 Tick_Int_Pend 位 函数在 main.c 里,是另加的
BL OSIntExit // 决定是否进行任务调度
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
如果返回则继续运行此任务
LDMFD sp!, {r4} //pop new task cpsr
MSR cpsr_cxsf, r4
LDMFD sp!, {r0-r12,lr,pc} // pop new task r0-r12,lr & pc
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
定义关中断,主要是为了安全访问临界区的资源
EXPORT ARMDisableInt
ARMDisableInt
MRS r0, cpsr
STMFD sp!, {r0} // push current PSR
ORR r0, r0, #0xC0
MSR cpsr_c, r0 //disable IRQ Int s
MOV pc, lr // 返回
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
定义开中断
EXPORT ARMEnableInt
ARMEnableInt
LDMFD sp!, {r0} // pop current PSR
MSR cpsr_c, r0 //restore original cpsr
MOV pc, lr // 返回
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
三、(1)OS_CPU.C.C 文件的移植 ( 针对S1C33209)
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µC/OS-II 的移植需要用户改写OS_CPU_C.C 中的六个函数:
OSTaskStkInit()
OSTaskCreateHook()
OSTaskDelHook()
OSTaskSwHook()
OSTaskStatHook()
OSTimeTickHook()
实际需要修改的只有 OSTaskStkInit() 函数,其他五个函数需要声明,但不一定有实际内容。这五个函数都是用户定义的,所以OS_CPU_C.C 中没有给出代码。如果用户需要使用这些函数,请将文件OS_CFG.H 中的#define constant OS_CPU_HOOKS_EN 设为1 ,设为0 表示不使用这些函数。
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这个函数是很重要的 , 该函数由OSTaskCreate() 或OSTaskCreateExt() 调用,用来初始化任务的堆栈。初始状态的堆栈模拟发生一次中断后的堆栈结构。 当调用OSTaskCreate() 或OSTaskCreateExt() 创建一个新任务时,需要传递的参数是:任务代码的起使地址,参数指针(pdata ) ,任务堆栈顶端的地址,任务的优先级。OSTaskCreateExt() 还需要一些其他参数,但与OSTaskStkInit() 没有关系。OSTaskStkInit() 只需要以上提到的3 个参数(task , pdata , 和ptos )。在这个堆栈初始化函数中要清楚堆栈中都要保存哪些东西,要留多大的空间,这些都很重要,否则会发生很严重的错误。
OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt)
{
INT32U *stk; // 定义一个指针
opt = opt; /* 这个参数没有用,但是为了防止编译错误*/
stk = (INT32U*)ptos; // 载入堆栈指针
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
S1c33 处理器是在入栈时,先变化sp ,再向当前的sp 指向的地址写入数据。出栈时是先弹出数据,再变化sp
*stk-- = (INT32U)task; // 存放PC 的地址,s1c33209 的处理器会自动保存
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
存放状态寄存器,同样也会被自动保存,设置为中断开启 参考其PSR 每位的作用。 如果选择任务启动后允许中断发生,则所有的任务运行期间中断都允许;同样,如果选择任务启动后禁止中断,则所有的任务都禁止中断发生,而不能有所选择。知道为什么吗?因为启动的时候,OSStart ()调用的是 OSStartHighRdy ,即从堆栈中恢复PC 和SPR 以及寄存器中的内容,因此第一次堆栈中的放的值决定了spr ,其它寄存器的值到没有什么关系。
*stk-- = (INT32U)0x00000010;
*stk-- = (INT32U)0; // 存R15 中的值
*stk-- = (INT32U)0; //--R14
*stk-- = (INT32U)0; //--R13
*stk-- = (INT32U)0; //--R12
*stk-- = (INT32U)0; //--R11
*stk-- = (INT32U)0; //--R10
*stk-- = (INT32U)0; //--R9
*stk-- = (INT32U)0; //--R8
*stk-- = (INT32U)0; //--R7
*stk-- = (INT32U)0; //--R6
*stk-- = (INT32U)0; //--R5
*stk-- = (INT32U)0; //--R4
*stk-- = (INT32U)0; //--R3
*stk-- = (INT32U)0; //--R2
*stk-- = (INT32U)0; //--R1
*stk = (INT32U)0; //--R0
return ((OS_STK *)stk); // 返回堆栈指针所指向的地址,恢复寄存器时候要用
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////