新手福利之学习μC/OS-Ⅱ移植篇

要使μC/OS-Ⅱ正常运行，处理器必须满足以下要求：


1. 处理器的C编译器能产生可重入代码。
2. 用C语言就可以打开和关闭中断。
3. 处理器支持中断，并且能产生定时中断(通常在10至100Hz之间)。
4. 处理器支持能够容纳一定量数据(可能是几千字节)的硬件堆栈。
5. 处理器有将堆栈指针和其它CPU寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令。


百度一下“可重入代码”。可重入代码(Reentry code)也叫纯代码(Pure code)是一种允许多个进程同时访问的代码。


μC/OS-Ⅱ 是一个可抢占式内核，有这样的要求也是可以理解的。要不这个任务调用了这段代码，它是完整的，等到下一个任务调用它的时候，它就变成残缺的了，下一任务还怎么办?


看上面的要求蛮多的，其实实际应用中是很少有不兼容μC/OS-Ⅱ的微处理器的。所以大家可以放心地，大胆地，使劲地，尽情地使用μC/OS-Ⅱ。


总得来说，移植μC/OS-Ⅱ 到一个芯片上，只需要修改下面三个文件：OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM。


具体来说，移植主要包括以下几项内容：
(1).OS_CPU.H ：用#define设置一些常量的值，声明10个数据类型，用#define声明三个宏。
(2).OS_CPU_C.C : 用C语言编写六个简单的函数。
(3).OS_CPU_A.ASM : 编写四个汇编语言函数。


乍看起来，移植ucos II的工作量及难度都非常小。但对一个初学者来说，这也不是件轻松的事。它要求对微处理器，汇编和UCoS II 都非常熟悉。


在Mcu21同学的项目里，Mcu21同学极好地发扬了拿来主义精神，直接参照了周立功提供的模板。


我们已经知道移植UCos II，是需要修改三个文件：OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM。


下面以移植到lPC2292上为例，理解下移植过程。


(1).首先看OS_CPU.H这个文件
项目中的OS_CPU.H文件，可以看到，它包括两部分的代码，第一部分是定义与编译器无关的数据类型，第二部分是与ARM7体系结构相关的定义。


为什么要定义数据类型呢?


因为不同的微处理器有不同的字长，所以μC/OS-Ⅱ的移植包括了一系列的类型定义以确保其可移植性。这也是第一部分程序的作用。


程序用有这样的一句：
#define OS_STK_GROWTH 1 /* 堆栈是从上往下长的 */


这一句程序有什么作用?


它的作用是定义堆栈方向，绝大多数的微处理器和微控制器的堆栈是从上往下长的。但是某些处理器是用另外一种方式工作的。μC/OS-Ⅱ被设计成两种情况都可以处理，只要在结构常量OS_STK_GROWTH中指定堆栈的生长方式(如下所示)就可以了。置OS_STK_GROWTH为0表示堆栈从下往上长。置OS_STK_GROWTH为1表示堆栈从上往下长。


(2).其次看OS_CPU_C.C这个文件
在这个文件里我们需要编写以下六个函数：
OSTaskStkInit()
//初始化任务堆栈结构
OSTaskCreateHook()
//允许用户或使用用户的移植实例的用户扩展μC/OS-Ⅱ的功能
OSTaskDelHook()
//该函数在把任务从μC/OS-Ⅱ的内部任务链表中解开之前被调用
OSTaskSwHook()
//当发生任务切换的时候调用OSTaskSwHook()
OSTaskStatHook()
//用户可以用OSTaskStatHook()来扩展统计功能
OSTimeTickHook()
OSTaskTimeHook()在每个时钟节拍都会被OSTaskTick()调用
事实上，上面的六个函数只有OSTaskStkInit()是必须编写的，而其它的五个函数只需定义就可。


在我的项目里OS_CPU_C.C，也编写了OSTaskStkInit()这个函数。


(3).最后看OS_CPU_A.ASM这个文件
这个文件都是汇编，绝对可以让你看得醉生欲死，欲罢不能，你懂我的。


在OS_CPU_A.ASM这个文件里要求用户编写四个简单的汇编语言函数：
OSStartHighRdy()
OSCtxSw()
OSIntCtxSw()
// OSIntCtxSw()是μC/OS-Ⅱ(和μC/OS)中唯一的与编译器相关的函数
OSTickISR()


编写上面四个函数要求对cpu的工作原理有深入的理解。




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