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μCOS-II移植到ARM处理器上的几个要点

发布时间:2019-06-16 18:10 来源:未知 编辑:admin

  、可固化、可剪裁和抢占式的实时多任务操作系统,其大部分源码是用ANSI C编写,与处理器硬件相关的部分使用汇编语言编写。总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度,以便于

  uCOS II最多可支持56个任务,其内核为占先式,总是执行就绪态的优先级最高的任务,并支持Semaphore(信号量)、Mailbox (邮箱)、MessageQueue(消息队列)等多种常用的进程间通信机制。与大多商用RTOS不同的是,uCOS II公开所有的源代码。并可以免费获得,只对商业应用收取少量License费用。

  uCOS II移植跟OS_CUP_C.C、OS_CPU_A.S、OS_CPU.H 3个文件有关,中断处理的移植占据了很大一部分内容。作为移植的一个重点,本文以标准中断(IRQ)为例讨论了移植中的中断处理。

  uCOS II的软硬件体系结构如图1。应用程序处于整个系统的顶层。每个任务都可以认为自己独占了CPU,因而可以设计成为一个无限循环。大部分代码是使用ANSI C语言书写的,因此uCOS II的可移植性较好。尽管如此,仍然需要使用C和汇编语言写一些处理器相关的代码。uCOS II的移植需要满足以下要求:

  1)处理器的C编译器可以产生可重入代码:可以使用C调用进入和退出Critical Code(临界区代码);

  移植uCOS II的主要工作就是处理器和编译器相关代码以及BSP(Board Support Package)的编写。uCOS II处理器无关的代码提供uCOS II的系统服务,应用程序可以使用这些API函数进行内存管理、任务间通信以及创建、删除任务等。

  uCOS II移植的中断处理跟ARM体系结构和uCOS II处理中断的过程有关,必须注意这2个方面的问题才能高效移植。

  用户模式(USER MODE)是ARM 通常执行状态,用于执行大多数应用程序;快速中断模式(FIQ MODE)支持数据传输或通道处理;中断模式(IRQ MODE)用于通用中断处理;超级用户模式(SVC MODE)是一种操作系统受保护的模式:数据中止模式(ABT MODE)指令预取指中止、数据中止时进入该模式;未定义模式(UND MODE)当执行未定义的指令时进入该模式;系统模式(SYS MODE)是操作系统一种特许的用户模式。

  除了用户模式之外,其他模式都归为特权模式,特权模式用于中断服务、异常或者访问受保护的资源。

  特权模式中除系统模式之外另5种模式又称为异常模式,在移植过程中必须设置中断向量表来处理异常。uCOS II的移植主要处理标准中断(IRQ)、快速中断(FIQ)和软件中断(SWI)。

  这里设置了标准中断异常(IRQ)和快速中断异常(FIQ)的中断入口,其余异常都设置为死循环,当发生这些异常的时候,必须使系统复位才能退出死循环。

  中断任务切换(OSIntCtxSw)和任务切换函数(OSCtxSw)比较相似,主要有以下几步组成:

  以IRQ中断为例中断服务程序(OS_CPU_IRQ_ISR)主要依据上面所描述的“uCOS II中断响应的过程”编写,其主要代码如下:

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