在MOTOROLAA68K系列MCU上移植μC/OS-II
MOVE.L A7,(A1)
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201609/305154.htmMOVE.L (_OSTCBHighRdy),A1 ;獲取最高優(yōu)先級就緒任務的TCB地址
MOVE.L A1,(_OSTCBCur) ;將就緒任務設置為當前運行任務
MOVE.L (A1),A7 ;取得新任務的堆棧指針
MOVEM.L (A7)+,A0-A6/D0-D7 ;
RTE ;中斷返回,切換任務
(3)OSIntCtxSw()函數(shù)
在μC/OS-II中,由于中斷的產生可能會引起任務切換,在中斷服務程序的最后會調用OSICntExit()函數(shù)檢查任務就緒狀態(tài)。如果需要進行任務切換,將調用OSIntCtxSw(),所以,OSIntCtxSw()又稱為中斷級的任務切換函數(shù)。由于在調用OSIntCtxSw()之前已經(jīng)發(fā)生了中斷,OSIntCtxSw()默認CPU寄存器已經(jīng)保存在被中斷任務的堆棧了。OSIntCtxSw()的代碼與OSCtxSw()的大部分相同,不同之處是:第一,由于中斷已經(jīng)發(fā)生,此處不需要再保存CPU寄存器;第二,OSIntCtxSw()需要調整堆棧指針,去掉堆棧中一些不需要的內容,以使堆棧中包含任務的運行環(huán)境。
_OSIntCtxSw
ADDA #10,A7 ;忽略掉由于函數(shù)嵌套調
;用而壓入堆棧的內容
MOVE.L (_CSTCBCur),A1 ;在TCB中保存當前
;任務的堆棧指針
MOVE.L A7,(A1)
MOVE.L (_OSTCBHighRdy),A1
;獲取最高優(yōu)先級就緒任務的TCB地址
MOVE.L A1,(_OSTCBCur) ;將就緒任務設備為當前
;運行任務
MOVE.L (A1),A7 ;取得堆棧指針
MOVEM.L (A7)+,A0-A6/D0-D7 ;
RTE ;中斷返回,切換任務
(4)OSTickISR()函數(shù)
在μC/OS-II中,當調用OSStart()啟動多任務環(huán)境后,時鐘中斷非常重要。在時鐘中斷中處理所有與定時相關的工作,如任務的延時、等待操作等等。在時鐘中斷中將查詢處于等待狀態(tài)的任務,判斷是否延時結束,以重新進行任務調度。
和μC/OS-II中的其他中斷服務程序一樣,OSTickISR()首先在被不斷任務堆棧中保存CPU寄存器的值,然后調用OSIntEnter()。ΜC/OS-II要求在中斷服務程序開頭調用OSIntEnter(),其作用是將記錄中斷嵌套層數(shù)的全局變量OSIntNesting加1。如果不調用OSIntEnter(),直接將OSIntNesting加1也是允許的。隨垢,OSTickISR()調用OSTimeTick(),檢查所有處于延時等待狀態(tài)的任務,判斷是否有延時結束并就緒的任務。在OSTickISR() 的最后調用OSIntExit(),如果在中斷中(或其他嵌套的中斷)有更高優(yōu)先級的任務就緒,并且當前中斷為中斷嵌套的最后一層,OSIntExit()將進行任務調度。注意,如果進行了任務調度,OSIntExit()將不再返回調用者,而是用新任務堆棧中的寄存器數(shù)值恢復 CPU現(xiàn)場,然后用RTE實現(xiàn)任務切換。如果當前中斷不是中斷嵌套的最后一層,或中斷中沒有改變任務的就緒狀態(tài),OSIntExit()將返回調用者 OSTickISR(),最后OSTickISR()返回被中斷的任務。
4.OS_CPU32.C文件
μC/OS-II的移值需要用戶在OS_CPU32.C中定義6個函數(shù),而實際上需要定義的只有OSTaskStkInit()一個函數(shù),其他5個函數(shù)需要聲明,
但不一定有實際內容。這5個函數(shù)都是用戶定義的,所以OS_CPU32.C中沒有給出代碼。如果用戶需要使用這些函數(shù),請將文件OS_CDG.H中的#define constant OS_CPU_HOOKS_EN設為1,設為0表示不使用這些函數(shù)。
OSTaskStkInit()函數(shù)由任務創(chuàng)建函數(shù) OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()調用,用來初始化任務的堆棧。初始狀態(tài)的堆棧模擬發(fā)生一次中斷后的堆棧結構。按照中斷后的進棧次序預留各個寄存器的存儲空間,而中斷返回地址指向任務代碼的起始地址。當調用OSTaskCreate()或 OSTaskCreateExt()創(chuàng)建一個新任務時,需要傳遞的參數(shù)是:任務代碼的起始地址、參數(shù)指針、任務堆棧頂端的地址、任務的優(yōu)先級。 OSTaskCreateExt()還需要一些其他參數(shù),但與OSTaskStkInit()沒有關系。OSTaskStkInit()只需要以上提到的 3個參數(shù):task、pdata、ptos。由于MC68K堆棧是16位寬的(以字為單位),OSTaskStkInit()將創(chuàng)立一個指向以字為單位的內存區(qū)域的指針,同時要求堆棧指針指向空堆棧的頂端。堆棧初始化工作結束后,OSTaskStkInit()返回新的堆棧頂指針,OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()將指針保存在任務的OS_TCB中。
三、移植中的幾點注意事項
由于μC/OS-II運行的實時性,調試內核幾乎不可能。一旦移植過程中內核運行不穩(wěn)定,很難確定是什么地方的問題,更困難的是有些現(xiàn)象幾乎是不可重復的。這就需要詳細了解內核運行機理,認真分析,找出可能存在的問題。下面就來分析這些移植過程中的問題。
1.編譯器的優(yōu)化選項
在移植過程中,除了要熟悉μC/OS-II和目標芯片之外,熟悉使用的C編碼器也非常重要。通常C編譯器都會提供一些優(yōu)化代碼的選項,在移植μc/OS-II的過程中,這些選項往往會帶來麻煩。下面是移植中與HIWARE的C編譯器有關的例子。
通常在調用子程序或進入中斷時,C編譯器會自動保存CPU內部寄存器到堆棧中。例如,在進入中斷時編譯器會加入下面2條指令:
LINK #$0000,A6;
MOVEM.L D0/D1/D3/D4/D5/D6/D7/A0/A1/A2/A3/A4/A5,-(A7);
這2條匯編指令的作用是將CPU的數(shù)據(jù)寄存器D0~D7、地址寄存器A0~A5 保存到堆棧中,再將此時的堆棧指針A7也保存到堆棧中,并使用A6作為臨時的堆棧指針。這本是一個非常好的優(yōu)化選項,可以防止在中斷中偶然地更改了數(shù)據(jù)寄存器或地址寄存器;但在μC/OS-II中,這個機制將對OS_CPU_C.C和OS_CPU_ASM.ASM中的幾個子程序和中斷服務例程產生致命的影響。
OS_CPU_C.C和OS_CPU_ASM.ASM中的子程序中斷引發(fā)任務調度,當前的任務被掛起。掛起任務是通過下面的語句來完成的:
MOVEM.L A0-A6/D0-D7,-(A7);
MOVE.L @OSTCBCur,A2;
MOVE.L (A2),A1;
MOVE.L A7,(A1);
保存任務的指針和所有數(shù)據(jù)地址寄存器的值,那么理想情況下,此時的任務堆棧應該是如圖1所示的情況(以OSCtxSw()函數(shù)為例,可以對應到OS_CPU_C.C和OS_CPU_ASM.ASM中的其他函數(shù)和中斷處理例程)。
那么恢復掛起的任務時,只要通過如下語句:
MOVE.L OSTCBHighRdy,A1;
MOVE.L @OSTCBCur,A2;
MOVE.L A1,(A2);
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