嵌入式实时操作系统μC/OS-II在S12单片机上的移植

OSIntExit()函数告诉μC/OS-II 时钟节拍中断服务子程序结束了，如果这时有更高优先级的任务进入了就绪态，OSIntExit()就会调用中断级的任务切换函数OSIntCtxSw()做任务切换，以便让更高的优先级的任务运行。以下是函数代码：

void OSTickISR(void)

{

/*根据需要决定是否保存PPAGE 寄存器，此处没有保存*/

OSIntEnter();

MCFLG_MCZF=1; //清除模计数器中断标志位

OSTimeTick();

OSIntExit(); //退出中断并进行任务切换

}

3.2.2 任务堆栈初始化函数OSTaskStkInit()

这个C语言写的函数是与CPU硬件相关的。这个函数初始化任务的堆栈，由建立任务的函数OSTaskCreate()或扩展的建立任务函数OSTaskCreatExit()调用。建立任务的函数带有4个形式参数，扩展的建立任务的函数有8个参数。其中pdata用于向任务传递参数。利用了这个参数将页面寄存器PPAGE 参数传给建立的任务。在改写该函数的时候一定要深刻了解S12CPU在中断发生时各个CPU寄存器的入栈的顺序，否则，μC/OS-II是运行不起来的。中断发生时S12CPU各个寄存器入栈的顺序如图3所示。由于该函数是被建立任务的函数所调用的，所以各个CPU寄存器的初始值并不重要。但要CCR寄存器的内容需要注意：如果选择任务启动后允许中断发生，则所有的任务运行期间中断都允许;同样，如果选择任务启动后禁止中断，则所有的任务都禁止中断发生，而不能有所选择。本文选择在任务启动时开启中断。以下是函数代码：

void *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, void *ptos, INT16U opt)

{

INT16U *stk;

pt = opt; // 'opt'未使用,此处可防止编译器的警告

stk = (INT16U *)ptos; //载入堆栈指针

*--stk = (INT16U)(pdata); //放置向函数传递的参数pdata

*--stk = (INT16U)(task); //函数返回地址PC

*--stk = (INT16U)(0x1122); //寄存器 Y

*--stk = (INT16U)(0x3344); //寄存器 X

((INT8U *)stk)--; // 寄存器A 仅需要1 个字节

*(INT8U *)stk = (INT8U)(0x55); //寄存器 A

((INT8U *)stk)--; // 寄存器B 仅需要1 个字节

*(INT8U *)stk = (INT8U)(0x66); //寄存器 B

((INT8U *)stk)--; // 寄存器CCR 仅需要1 个字节

*(INT8U *)stk = (INT8U)(0x00); //寄存器 CCR，开中断

return ((void *)stk);

}

3.2.3 让优先级最高的就绪态任务开始运行OSStartHightRdy()

OSStartHighRdy()是在多任务启动时被OSStart()调用的，μC/OS-II 做完所有的初始化工作之后，OSStart()就启动运行多任务，而OSStart()调用OSStartHighRdy()函数运行多个就绪任务中优先级最高的任务。注意，堆栈指针总是储存在任务控制块的开头。

图3 中断发生时S12CPU寄存器入栈的顺序

OSStartHighRdy()将CPU 的堆栈指针SP 的值，改成优先级最高的就绪态任务的堆栈指针的值，然后将该任务的状态字由非运行态“FALSE”，改为运行态“TRUE”，然后执行中断返回指令RTI 以开始运行这个任务。以下是详细代码：

void OSStartHighRdy(void)

{

OSTaskSwHook(); //调用钩子函数

asm{

ldx OSTCBCur // 加载OSTCBCur 的地址到 x

lds 0,x //把OSTCBStrPtr 载入堆栈指针 sp

ldaa OSRunning

inca // SRunning = TRUE

staa OSRunning

rti

}

}

3.2.4 任务级任务切换函数OSCtxSw()和中断级任务切换函数OSIntCtxSw()

任务级的切换是通过执行软中断指令来实现的。OSCtxSw()实际上就是软中断服务子程序，软中断服务子程序的向量地址指向OSCtxSw()。如果当前任务调用μC/OS-II提供的功能函数，并使更高优先级任务进入了就绪状态，则μC/OS-II 就会借助上面提到的向量地址找到OSCtxSw()。在系统服务调用的最后，μC/OS-II 会调用任务调度函数OSSched()，并由此推断出当前任务不再是需要运行的最重要的任务。

OSIntCtxSw()函数中的绝大多数代码同OS_TASK_SW()函数是一样的。而中断退出函数则是通过函数OSIntCtxSw()来从ISR 中执行切换功能，区别只是因为ISR 已经保存了CPU 的寄存器，而不再需要在OSIntCtxSw()函数中保存CPU 的寄存器。以下只给出任务级任务切换函数OSCtxSw()的代码：

void OSCtxSw(void)

{

asm{

ldx OSTCBCur // 加载当前任务的堆栈指针

sts 0,x // 保存到当前任务的TCB 中

}

OSTaskSwHook(); //调用钩子函数

STCBCur = OSTCBHighRdy; // 改变任务的 OSTCBCur 和OSPrioCur

SPrioCur = OSPrioHighRdy;

asm{

ldx OSTCBCur // 得到新任务的堆栈指针

lds 0,x // 加载新任务的堆栈指针到 sp

rti

}

}

4 移植代码的测试

为了验证移植结果是否正确，对移植后μC/OS-II 代码进行了测试，这是移植中很重要的一个环节。首先