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μC/OS-II在80x86上的移植

时间:10-08 来源:互联网 点击:

STimeDly()一类函数之前关闭了中断。 此时任务将处于延时挂起状态, 等待时钟中断,但此时时钟中断是禁止的!则系统可能会崩溃。很明显,所有的PEND调用都会涉及到这个问题,必须十分小心。所以建议用户调用μC/OS-Ⅱ的系统函数之前打开中断。

9.03.03 堆栈增长方向

80x86处理器的堆栈是由高地址向低地址方向增长的, 所以常量OS_STK_GROWTH必须设置为1

[程序清单L9.2(3)]。

9.03.04 OS_TASK_SW()

在 μC/OS-II中,就绪任务的堆栈初始化应该模拟一次中断发生后的样子,堆栈中应该按进

栈次序设置好各个寄存器的内容。OS_TASK_SW()函数模拟一次中断过程,在中断返回的时候进

行任务切换。80x86提供了256个软中断源可供选用,中断服务程序(ISR)(也称为例外处理过

程)的入口点必须指向汇编函数OSCtxSw()(请参看文件OS_CPU_A.ASM)。

由于笔者是在PC机上测试代码的,本章的代码用到了中断号128(0x80),因为此中断号是提供给用户使用的[程序清单L9.2(4)](PC和操作系统会占用一部分中断资源—译者注),类似的用户可用中断号还有0x4B到0x5B,0x5D到0x66,或者0x68到0x6F。如果用户用的不是PC,而是其他嵌入式系统,如80186处理器,用户可能有更多的中断资源可供选用。

9.03.05 时钟节拍的发生频率

实时系统中时钟节拍的发生频率应该设置为10到100Hz。通常(但不是必须的)为了方便计算设为整数。不幸的是,在PC中,系统缺省的时钟节拍频率是18.20648Hz,这对于我们的计算和设置都不方便。本章中,笔者将更改PC的时钟节拍频率到200Hz(间隔5ms)。一方面200Hz近似18.20648Hz的11倍,可以经过11次延时再调用DOS中断;另一方面,在DOS中,有些操作要求时钟间隔为54.93ms,我们设定的间隔5ms也可以满足要求。如果您的PC机处理器是80386,时钟节拍最快也只能到200Hz,而如果是PentiumII处理器,则达到200Hz以上没有问题。

在文件OS_CPU.H的末尾声明了一个8位变量OSTickDOSCtr,将保存时钟节拍发生的次数,每发生11次,调用DOS的时钟节拍函数一次,从而实现与DOS时钟的同步。OSTickDOSCtr是专门为PC环境而声明的,如果在其他非PC的系统中运行μC/OS-II,就不用这种同步方法,直接设定时钟节拍发生频率就行了。

9.04 OS_CPU_A.ASM

μC/OS-II的移植需要用户改写OS_CPU_A.ASM中的四个函数:

OSStartHighRdy()

OSCtxSw()

OSIntCtxSw()

OSTickISR()

9.04.01 OSStartHighRdy()

该函数由SStart()函数调用,功能是运行优先级最高的就绪任务,在调用OSStart()之前,用户必须先调用OSInit(),并且已经至少创建了一个任务(请参考OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()函数)。OSStartHighRdy()默认指针OSTCBHighRdy指向优先级最高就绪任务的任务控制块(OS_TCB)(在这之前OSTCBHighRdy已由OSStart()设置好了)。图F9.3给出了由函数OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建的任务的堆栈结构。很明显,OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr指向的是任务堆栈的顶端。

函数OSStartHighRdy()的代码见程序清单L9.3。

图F9.3 任务创立时的80x86堆栈结构.

为了启动任务,OSStartHighRdy()从任务控制块(OS_TCB)[程序清单L9.3(1)]中找到指向堆栈的指针,然后运行POPDS[程序清单L9.3(2)],POPES[程序清单L9.3(3)],POPA[程序清单L9.3(4)],和IRET[程序清单L9.3(5)]指令。此处笔者将任务堆栈指针保存在任务控制块的开头,这样使得堆栈指针的存取在汇编语言中更容易操作。

当执行了IRET指令后,CPU会从(SS:SP)指向的堆栈中恢复各个寄存器的值并执行中断前的指令。SS:SP+4指向传递给任务的参数pdata。

程序清单L 9.3 OSStartHighRdy().

_OSStartHighRdyPROCFAR

MOVAX,SEG_OSTCBHighRdy; 载入 DS

MOVDS,AX;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBHighRdy;SS:SP=OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr (1)

MOVSS,ES:[BX+2];

MOVSP,ES:[BX+0];

;

POPDS; 恢复任务环境 (2)

POPES;(3)

POPA;(4)

;

IRET; 运行任务 (5)

_OSStartHighRdyENDP

9.04.02 OSCtxSw()

OSCtxSw()是一个任务级的任务切换函数(在任务中调用,区别于在中断程序中调用的

OSIntCtxSw())。在80x86系统上,它通过执行一条软中断的指令来实现任务切换。软中断向量

指向OSCtxSw()。在μC/OS-II中,如果任务调用了某个函数,而该函数的执行结果可能造成系统

任务重新调度(例如试图唤醒了一个优先级更高的任务),则在函数的末尾会调用OSSched(),

如果OSSched()判断需要进行任务调度,会找到该任务控制块OS_TCB的地址,并将该地址拷贝到

OSTCBHighRdy,然后通过宏OS_TASK_SW()执行软中断进行任务切换。注意到在此

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