[经验] μC/OS-Ⅱ移植到MSP430F149上的步骤

Aguilera 2018-7-8 22:49 楼主

   从μC/OS-Ⅱ的软硬件体系结构可以看到，与处理器相关的代码主要是OS_CPU.H、OS_CPU_A.ASM和OS_CPU_C.C这三个文件，移植的过程也就是对这三个文件的编写。
      OS_CPU.H包括了用＃define语句定义的、与处理器相关的常数、宏及类型。其中，重点是实现临界段代码保护函数OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()，函数OS_ENTER_CRITICAL()实现的是关中断，函数OS_EXIT_CRITICAL()实现的是开中断。和所有的实时内核一样，μC/OS-Ⅱ 需要先关中断再处理临界段代码，并在处理完毕后重新开中断，这就使得μC/OS-Ⅱ 能够保护临界段代码免受多任务或中断服务子程序的破坏。
OS_CPU_A.ASM文件中需要编写4个简单的汇编语言函数：
函数OSStartHighRdy()是使就绪态任务中优先级最高的任务开始运行，基于MSP430F149的代码实现如下：
OSStartHighRdy
call #OSTaskSwHook
mov.b #1, &OSRunning ; 内核运行
mov.w SP, &OSISRStkPtr ; 保存中断堆栈
mov.w &OSTCBHighRdy, R13 ; 载入优先级最高任务堆栈
mov.w @R13, SP
POPALL ; 恢复所有寄存器
reti ; 中断返回
函数OSCtxSw()是在一般运行情况下实现任务的切换，即，让优先级最高的任务获得CPU控制权，实现代码如下：
OSCtxSw
push sr ; 保存中断SR指针 PUSHALL ; 保存所有寄存器
mov.w &OSTCBCur, R13
mov.w SP, 0(R13)
call #OSTaskSwHook
mov.b &OSPrioHighRdy, R13
mov.b R13, &OSPrioCur

mov.w &OSTCBHighRdy, R13
mov.w R13, &OSTCBCur
mov.w @R13, SP
POPALL
reti ; 中断返回
函数OSIntCtxSw()是实现在中断服务子程序中任务切换的功能，具体代码如下：
OSIntCtxSw

call #OSTaskSwHook
mov.b &OSPrioHighRdy, R13
mov.b R13, &OSPrioCur
mov.w &OSTCBHighRdy, R13
mov.w R13, &OSTCBCur
mov.w @R13, SP
POPALL ;恢复所有寄存器
reti
      函数OSTickISR()是系统时钟节拍中断服务程序，其执行频率在10～100Hz，主要功能是检查是否有由于延时而被挂起的任务成为就绪任务, 如果有就调用OSIntCtxSw()进行任务切换, 从而运行高优先级的任务。
OS_CPU_C.C文件中，需要写10个C语言函数，唯一需要的是编写堆栈初始化函数OSTaskStkInit()，其他的9个函数只要声明，并不一定要包含任何代码。由于MSP430F149的堆栈是从上往下递减的，故堆栈初始化函数OSTaskStkInit()实现代码为：
OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt)
{ INT16U *top;
opt = opt; /*避免编译器的警告*/
top = (INT16U *)ptos;
top--;
*top = (INT16U)task;
top--;
*top = (INT16U)task; /*中断返回向量*/
top--;
*top = (INT16U)0x0008; /* 状态寄存器*/
top--;
......
*top = (INT16U)pdata;
top--;
......
return ((OS_STK *)top); /*返回栈顶指针给调用该函数的函数*/
}
至此，μC/OS-Ⅱ在MSP430F149上的移植就已经完成，可以建立多任务应用程序来测试嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ了。