S3C2410平台UCOS移植笔记.docx

1、S3C2410平台UCOS移植笔记S3C2410之UCOS移植笔记2011-10-01 20:10C/OS-II大部分代码是用移植性很高的ANSI C语言编写的，只包含一小部分汇编语言代码，因此可以很方便地将它移植到各种不同构架的微处理器上。移植C/OS-II，所用处理器和该处理器所用的C语言编译器必须满足以下条件:1处理器的C编译器能产生可重入代码；2处理器支持中断，并且能产生定时中断；3用C语言就可以开/关中断；4处理器能支持一定数量的数据存储硬件堆栈；5处理器有将堆栈指针以及其他CPU寄存器的内容读出、并存储到堆栈或内存中去的指令。首先，由于处理器字长不同为了方便，我们通常要修改下字长定

2、义，s3c2410是32位处理器所以定义如下： #define U32 unsigned int#define U16 unsigned short#define S32 int#define S16 short int#define U8 unsigned char#define S8 signed char下面我对以上的移植要求一次进行移植分析： 1.修改ucos源代码中OS_CPU.S中的代码如下，主要是用开关中断实现代码的可重入要求：EXPORT OSCPUSaveSROSCPUSaveSR mrs r0,CPSR orr r1,r0,#NOINT ；屏蔽irq, fiq msr CP

3、SR_c,r1 mov pc,lr ；跳回 EXPORT OSCPURestoreSROSCPURestoreSR msr CPSR_c,r0 mov pc,lr 2. s2c2410支持中断，选择一个定时器作为时钟滴答，来对任务做时间片的调度，有关s3c2410的中断介绍可以参考我得另一片文章。 产生中断后，代码自动跳转到0x0的中断向量表，然后在从中断向量表中跳到下面的程序，进行中断号的分析，然后利用ucos的中断任务切换到中断服务子程序中。UCOS_IRQHandler stmfd sp!,r0-r3,r12,lr ；保存现场 bl OSIntEnter ；跳到下面程序，实际上是中断嵌套

4、 bl C_IRQHandler ;计算出中断号 bl OSIntExit ；中断减1 ，切换最高优先级任务 ldr r0,=OSIntCtxSwFlag ; 判断是否需要中断切换 ldr r1,r0 cmp r1,#1 beq _IntCtxSw ;调用中断任务切换函数，后面分析 ldmfd sp!,r0-r3,r12,lr ；恢复现场 subs pc,lr,#4void OSIntEnter (void) if (OSRunning = OS_TRUE) if (OSIntNesting 0) 有中断，中断数-1 OSIntNesting-; if (OSIntNesting = 0) 如

5、果没有中断的话 if (OSLockNesting = 0) OS_SchedNew(); if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTblOSPrioHighRdy;#if OS_TASK_PROFILE_EN 0 OSTCBHighRdy-OSTCBCtxSwCtr+;#endif OSCtxSwCtr+; 将最高优先级的任务调入 OSIntCtxSw(); OS_EXIT_CRITICAL(); void C_IRQHandler(void) U32 wTemp; wTemp = rINTOFFSET2; 根据中断偏移

6、量判断是什么中断 (void(*)(void)(*(U32 *)(aISR_EINT0+wTemp)(); 关键！跳到相应中断服务程序 其中的UCOS_IRQHandler就是实现中断跳转的关键代码，C语言中将irq中断函数的入口都指向它实现中断跳转到C中对应的服务函数,代码如下：pISR_IRQ = (U32)UCOS_IRQHandler; 中断入口挂接 然后初始化一个定时器作为时钟滴答，一般选择100ms左右，产生一次中断溢出，进行一次任务调度。3.有关堆栈的设置。因为ucos进行任务切换时，就是相当于模拟的做中断操作。所以在切换任务之前必须先保存任务的现场：包括R0R12，sp，lr，

7、pc，cprs，sprs。然后用sp从旧的任务堆栈指向新的任务的堆栈。（这个堆栈在任务创建的时候已经分配好了）。 在初始化任务堆栈之前，首先要设置两个参数，在CONFIG文件中： 大小端编译模式，堆栈得生长方向。代码如下：define OS_STK_GROWTH 1 ；堆栈向上生长然后在任务创建时的堆栈初始化函数，在OS_CPU_C.c文件中：OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt) OS_STK *stk; opt = opt; /* opt is not use

8、d, prevent warning */ stk = ptos; /* Load stack pointer */ *(stk) = (OS_STK)task; /* Entry Point */ *(-stk) = (INT32U)0; /* lr */ *(-stk) = (INT32U)0; /* r12 */ *(-stk) = (INT32U)0; /* r11 */ *(-stk) = (INT32U)0; /* r10 */ *(-stk) = (INT32U)0; /* r9 */ *(-stk) = (INT32U)0; /* r8 */ *(-stk) = (INT32U

9、)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)pdata; /* r0 : argument */ *(-stk) = (INT32U)(SVCMODE|0x0); /* PSR */ *(-stk) = (INT32U)(

10、SVCMODE|0x0); /* SPSR */ return (stk);4.有关任务调度方面的移植： 首先就是当运行OSSTART()后，系统要进入优先级最高的任务中，即第一个任务，这短代码的移植如下： OSStartHighRdy bl OSTaskSwHook ; ldr r4,=OSRunning ; 运行多任务 mov r5,#1 strb r5,r4 ldr r4,=OSTCBHighRdy ; 得到最高优先级任务的TCB地址 ldr r4,r4 ; 得到其堆栈地址 ldr sp,r4 ; 切换到新任务的堆栈 ldmfd sp!,r4 ; 把新任务堆栈的内容环境载进当片CPU m

11、sr SPSR_cxsf,r4 ldmfd sp!,r4 ; pop new tasks psr msr CPSR_cxsf,r4 ldmfd sp!,r0-r12,lr,pc ; pop new tasks r0-r12,lr & pc 其次时对任务调度函数的移植，主要是在时间片到时，读取就绪表中优先级最高的任务，并切换到该任务的环境中：OSCtxSw ;保存要被切换出去的任务环境 stmfd sp!,lr ; push pc (lr should be pushed in place of PC) stmfd sp!,r0-r12,lr ; push lr & register file

12、mrs r4,cpsr stmfd sp!,r4 ; push current psr mrs r4,spsr stmfd sp!,r4 ; push current spsr ;把就绪表中优先级 最高的任务载入到当前任务指针指向 ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy ldr r4,=OSPrioCur ldr r5,=OSPrioHighRdy ldrb r6,r5 strb r6,r4 ;得到当前任务的TCB地址 ; Get current task TCB address ldr r4,=OSTCBCur ldr r5,r4 str sp,r5 ; store sp i

13、n preempted taskss TCB bl OSTaskSwHook ; call Task Switch Hook ;得到最高优先级任务的地址，并把堆栈指针指向它的堆栈地址 ; Get highest priority task TCB address ldr r6,=OSTCBHighRdy ldr r6,r6 ldr sp,r6 ; get new tasks stack pointer ;调出新任务的环境实现切换 ; OSTCBCur = OSTCBHighRdy str r6,r4 ; set new current task TCB address ldmfd sp!,r4

14、 ; pop new tasks spsr msr SPSR_cxsf,r4 ldmfd sp!,r4 ; pop new tasks psr msr CPSR_cxsf,r4 ldmfd sp!,r0-r12,lr,pc ; pop new tasks r0-r12,lr & pc 最后是中断级的任务切换，这种情况发生在，在中断服务程序中报告了一个或多个事件的发生，而这些事件的发生使一些更高优先级的任务进入就绪状态。因此在中断退出时不应该返回到被中断的任务，而应该返回到就绪态中优先级最高的任务。函数OSIntCtxSw()的主要功能是完成中断级的任务切换。与任务级的任务切换不同的时，在进入中

15、断后，所有寄存器的值都被入栈了。因此在进入任务级切换时寄存器的入栈操作应该再有。另外，在中断服务程序中调用了函数OSIntExit()和OSIntCtxSw()，因此应该调整当前任务的堆栈指针，让任务下次再被执行时返回中断服务程序而不是返回函数OSIntExit()和OSIntCtxSw()。剩下的任务就是进行任务切换了，这些代码同函数OSCtxSw()的大部分代码都相同。 _IntCtxSw ;对堆栈指针的调整 mov r1,#0 str r1,r0 ldmfd sp!,r0-r3,r12,lr stmfd sp!,r0-r3 mov r1,sp add sp,sp,#16 sub r2,l

16、r,#4 mrs r3,spsr orr r0,r3,#NOINT msr spsr_c,r0 ldr r0,=.+8 movs pc,r0 ;以下代码和正常的任务切换过程完全一样 stmfd sp!,r2 ; push old tasks pc stmfd sp!,r4-r12,lr ; push old tasks lr,r12-r4 mov r4,r1 ; Special optimised code below mov r5,r3 ldmfd r4!,r0-r3 stmfd sp!,r0-r3 ; push old tasks r3-r0 stmfd sp!,r5 ; push old

17、 tasks psr mrs r4,spsr stmfd sp!,r4 ; push old tasks spsr ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy ldr r4,=OSPrioCur ldr r5,=OSPrioHighRdy ldrb r5,r5 strb r5,r4 ; Get current task TCB address ldr r4,=OSTCBCur ldr r5,r4 str sp,r5 ; store sp in preempted taskss TCB bl OSTaskSwHook ; call Task Switch Hook ; Get hig

18、hest priority task TCB address ldr r6,=OSTCBHighRdy ldr r6,r6 ldr sp,r6 ; get new tasks stack pointer ; OSTCBCur = OSTCBHighRdy str r6,r4 ; set new current task TCB address ldmfd sp!,r4 ; pop new tasks spsr msr SPSR_cxsf,r4 ldmfd sp!,r4 ; pop new tasks psr msr CPSR_cxsf,r4 ldmfd sp!,r0-r12,lr,pc ; pop new tasks r0-r12,lr & pc 这样我们就可以实现ucos在s3c2410的移植了。注意如果要是在ram中仿真时，必须把中断向量表预先烧录到0x0处才能正常实现中断的跳转。