嵌入式系统设计与实例开发——ARM与COS-Ⅱ第五讲 嵌入.ppt

一、移植的概念和目的 移植：程序或应用软件从一个系统平台移动另一个系统平台，其功能、结构、执行结果保持不变。 移植的目的： 1、硬件平台的升级 2、实现软件重用 3、实现软件/硬件并行设计 移植的要求： 1、移植对象具有硬件无关性 2、移植对象具有系统无关性 3、移植对象采用标准语言编程 二、嵌入式操作系统的移植——μC/OS-II μC/OS-II的软硬件体系结构 μC/OS-II的移植需要满足的要求 μC/OS-II移植的主要工作 BSP的概念及应用 2.1 μC/OS-II的软硬件体系结构 2.2 μC/OS-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； （2）可以使用C调用进入和退出Critical Code(临界区代码)； （3）处理器必须支持硬件中断，并且需要一个定时中断源； （4）处理器需要能够容纳一定数据的硬件堆栈； （5）处理器需要有能够在CPU寄存器与内存和堆栈交换数据的指令。 打开/关闭中断 在?COS-II中，可以通过： OS_ENTER_CRITICAL () OS_EXIT_CRITICAL() 宏来控制系统关闭或者打开中断。这需要处理器的支持。 在ARM7TDMI的处理器上，可以设置相应的寄存器来关闭或者打开系统的所有中断。 处理器支持中断并且能产生定时中断 ?COS-II是通过处理器产生的定时器的中断来实现多任务之间的调度的。ARM7TDMI的处理器上可以产生定时器中断。 本系统工作在60MHz的主频下，定时器的中断的频率为1000Hz。也就是系统的响应时间为1ms。 处理器支持硬件堆栈 ?COS-II进行任务调度的时候，会把当前任务的CPU寄存器存放到此任务的堆栈中，然后，再从另一个任务的堆栈中恢复原来的工作寄存器，继续运行另一个任务。所以，寄存器的入栈和出栈是?COS-II多任务调度的基础。 ARM7处理器中有专门的指令处理堆栈，可以灵活的使用堆栈。 2.3 μC/OS-II移植的主要工作 处理器和编译器相关代码 μC/OS-II的BSP的编写 ?COS-II在S3C44B0X上的移植 设置OS_CPU.H中与处理器和编译器相关的代码 用C语言编写六个操作系统相关的函数（OS_CPU_C.C） 用汇编语言编写四个与处理器相关的函数（OS_CPU.ASM） ·OS_CPU.H中需要设置一个常量来标识堆栈增长方向； ·OS_CPU.H中需要声明几个用于开关中断和任务切换的宏； ·OS_CPU.H中需要针对具体处理器的字长重新定义一系列数据类型；·OS_CPU_A.ASM需要改写4个汇编语言的函数； ·OS_CPU_C.C需要用C语言编写6个简单函数； 设置与处理器和编译器相关的代码 OS_CPU.H中定义了与编译器相关的数据类型。比如：INT8U、INT8S等。 与 ARM处理器相关的代码，使用 OS_ENTER_CRITICAL() 和 OS_EXIT_CRITICAL() 宏开启／关闭中断 设施堆栈的增长方向 ：堆栈由高地址向低地址增长 用C语言编写六个操作系统相关的函数 void *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd),void *pdata, void *ptos, INT16U opt) void OSTaskCreateHook (OS_TCB *ptcb) void OSTaskDelHook (OS_TCB *ptcb) void OSTaskSwHook (void) void OSTaskStatHook (void) void OSTimeTickHook (void) 后5个函数为钩子函数，可以不加代码 用汇编语言编写四个与处理器相关的函数 OSStartHighRdy() OSCtxSw() OSIntCtxSw() OSTickISR() 实现方法 在每个硬件时钟到来后，μC/OS-II会在中断服务例程中调用OSIntCtxSw（）进行任务调度；另外，当某个任务因等待资源而被挂起时，没有必要等到自己的时间片全都用完，可以自己主动放弃CPU，这可以通过调用一个任务级的任务调度函数OSCtxSw()来实现。 其中相对复杂的是OSIntCtxSw()。由于OSTickISR（）调用了OSIntExit（），OSIntExit（）又再次调用了OSIntCtxSw()，如果进行任务切换，那么两次调用都不会返回，而不同的C编译器、不同的编译选项处理C调用时对堆栈的使用也不尽相同。因此OSIntCtxSw()是编译器相关的。 μC/OS-II任务堆栈初始化 μC/OS-II中每个任务都有自己的任务堆栈，在