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切換的實現(xiàn)上，這部分代碼主要用來保存和恢復處理器的現(xiàn)場。但許多操作如讀/寫寄存器不能用C語言而只能用匯編來實現(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)堆棧增長方向的定義
#define OS_STK_GROWTH 1
3. OS_CPU_C.C的移植
1)任務椎棧初始化
任 務椎棧初始化函數(shù)由OSTaskCreat()或OSTaskCreatEXT()調(diào)用，用來初始化任務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ARM體系結(jié)構(gòu)下，任務堆?？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)動作時被調(diào)用，允許執(zhí)行函數(shù)中的用戶代碼。這些函數(shù)默認是空函數(shù)，用戶根據(jù)實際情況添加相關(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)和進入臨界區(qū)代碼
它們分別是退出臨界區(qū)和進入臨界區(qū)代碼的宏實現(xiàn)，主要用于在進入臨界區(qū)之前關(guān)閉中斷，在退出臨界區(qū)后恢復原來的中斷狀態(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)任務級任務切換
任 務級任務切換函數(shù)OS_TasK_Sw()是當前任務因為被阻塞而主動請求CPU高度時被執(zhí)行的，由于此時的任務切換都是在非異常模式直進行的，因此區(qū)別 于中斷級別的任務切換。它的工作是先將當前任務的CPU現(xiàn)場保存到該任務的堆棧中，然后獲得最高優(yōu)先級任務的堆棧指針，從該堆棧中恢復此任務的CPU現(xiàn) 場，使之繼續(xù)運行，從而完成任務切換。
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)中斷級任務切換函數(shù)
①該 函數(shù)由OSIntExit()和OSExIntExit()調(diào)用，它若在時鐘中斷ISR中發(fā)現(xiàn)有高優(yōu)先級任務等特的時候信號到來，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)先級任務執(zhí)行.這樣做的目的主要是能夠盡快的讓優(yōu)先級高的任務得到響應，進而保證系統(tǒng)的實時性。
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]
LDR SP,[R6] ; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;
; RESTORE 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
② 兩
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