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[UC/OS-II原理及应用]在ARM7上移植μC/OS-Ⅱ

2016-10-09 22:07 246 查看

第九章在ARM7上移植μC/OS-Ⅱ

9.1 移植规划

9.1.1 编译器的选择

适用于ARM处理器核的C编译器有很多种，例如：ADS、SDT、IAR、TASKING和GCC，其中使用比较多的是SDT、ADS和GCC。

9.1.2 ARM7工作模式的选择

ARM7处理器核具有用户、系统、管理、中止、未定义、中断和快中断7种模式。

为了实现工作模式的切换，在移植时为μC/OS-Ⅱ增加了两个用于模式切换的系统函数ChangeToSYSMode()和ChangeToUSRMode()。

9.2 移植

9.2.1 文件OS_CPU.H的编写

1. 不依赖于编译的数据类型

2. 利用软中断实现底层接口

作为系统管理软件，操作系统安全与否直接影响了系统的安全性。可以使操作系统μC/OS-Ⅱ所提供的所有函数运行在系统模式，而使用户应用程序运行于用户模式，从而实现对操作系统代码的保护。

用户软件可以使用软中断指令SWI来切换模式，ADS编译器允许用户使用关键字__swi作为前缀来声明一个利用软中断的系统调用。

__swi（功能号）返回值类型名称（参数列表）

3. OS_STK_GROWTH

编译器ADS仅支持堆栈从上往下长，并且必须是满递减堆栈，所以在文件中用来定义堆栈增长方式的常量OS_STK_GROWTH的值应该为1。

#defineOS_STK_GROWTH 1

9.2.2 文件OS_CPU_C.C的编写

1. 任务堆栈初始化函数OSTaskStkInit()

在编写任务堆栈初始化函数之前，必须先根据处理器的结构和特点确定任务的堆栈结构。

堆栈中的OsEnterSum比较特别，它不是CPU的寄存器，而是一个全局变量，目的是用它来保存开关中断的次数，于是，用户在任务中就不必过分考虑开关中断对其他任务的影响。

2. OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()

关中断：

__asm

{

MRS R0,SPSR

ORR R0,R0,#NoInt

MSR SPSR_c,R0

}

OsEnterSum++;

开中断：

if(--OsEnterSum == 0)

{

__asm

{

   R0,SPSR

ORRR0,R0,#NoInt

SPSR_c,R0

}

}

3. 处理器模式转换函数ChangeToSYSMode()和ChangeToUSRMode()

移植时在μC/OS-Ⅱ中增加了4个系统函数。

转换处理模式的函数：ChangeToSYSMode()和ChangeToUSRMode()

设置任务的初始指令集的函数：TaskISARM()和TaskISTHUMB()

ChangeToSYSMode()和ChangeToUSRMode()使用软件中断功能0x80和0x81实现

ChangeToSYSMode()：把当前任务转换到系统模式

ChangeToUSRMode()：把当前任务转换到用户模式

4. 设置任务的初始化指令集函数TaskISARM()和TaskISTHUMB()

TaskISARM()：声明一个待运行任务所使用的指令集是ARM指令集

TaskISTHUMB()：声明一个待运行任务所使用的指令集是Thumb指令集

在调用这两个函数时，都需要传递一个唯一的参数——被指定指令集的任务的优先级别。

TaskISARM()和TaskISTHUMB()软件中断功能号为0x82和0x83。

这两个函数必须在相应的任务建立后但还未运行时调用，解决方法如下：

高优先级任务使用默认的指令集；

改变函数OSTaskCreateHook()使任务默认不是处于就绪状态，建立任务后调用函数OSTaskResume()来使任务进入就绪状态。

5. 软件中断服务函数的C语言部分

6. OSStartHighRdy()

void OSStartHighRdy(void)

{

    _OSStartHighRdy();

}

软中断功能号为0x01.

7. 钩子函数

9.2.3 文件OS_CPU_A.S的编写

1. 软件中断服务程序的汇编语言部分

2. OS_TASK_SW()和OSInitCtxSw()（汇编语言）

任务及切换函数OS_TASK_SW()

中断级任务切换函数OSInitCtxSw()

一定要在ARM的系统模式下进行任务切换。

3. 启动最高优先级就绪任务函数OSStartHighRdy()（汇编语言）

9.2.4 关于中断及时钟节拍

在本移植中，只使用了ARM和IRQ中断，为了使用户可用C语言编写中断服务程序时不必为处理器的硬件区别而困扰，编写了一个适应于所有基于ARM7核处理器的汇编宏，这个宏实现了μC/OS-Ⅱfor ARM7中断服务程序的汇编代码与C函数代码之间的通用接口。

9.3 移植μC/OS-Ⅱ到LPC2000

9.3.1 挂接SW1软件中断

将软件异常处理程序挂接到内核是通过修改启动代码来实现的。

9.3.2 中断及时钟节拍中断

1. 增加汇编语言接口的支持

在文件中IRQ.S适当位置添加代码：

×××_Handler HANDLER Xxx_Exception

×××替换为用户自己所需要的字符串。

2. 初始化向量中断控制器

VICVecAddrX= (uint32) ×××_Handler;

VICVecCntlX= (0x20|Y);

VICIntEnable= 1 << Y;

    X为分配给中断的优先级，Y为中断的通道号。

9.3.3 一个基于μC/OS-Ⅱ和ARM的应用程序实例

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标签： arm uCOS-II 移植管理

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