μC/OS-II在ARM平臺上移植的深入探討
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(1)數(shù)據(jù)類型定義:在調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，雖然定義8 bit或16 bit數(shù)據(jù)類型時,在編譯過程中不會報錯，但這些變量并不會按要求被正確初始化或賦值，運行過程常常出錯。所以，在改寫OS_CPU.H代碼時，將所有變量都定義成32 bit或64 bit；
(2)堆棧生長方向定義:ARM的堆棧是從上往下生長的，OS_STK_GROWTH定義為1；
(3)開關中斷的宏定義:用開關中斷的匯編函數(shù)實現(xiàn)，放在OS_CPU_A.ASM文件中。
(4)宏定義OS_TASK_SW（）:這個宏定義是在ARM中斷處理之外時，μC/OS-II從低優(yōu)先級切換到高優(yōu)先級任務時所調(diào)用的代碼，它總是在任務級代碼中被調(diào)用。在有些資料中[1]，將OS_TASK_SW()和OSIntCtxSw（）等同起來，這在ARM內(nèi)核中是不行的，因為后者是ARM內(nèi)核在中斷模式下的任務切換函數(shù)，而不同模式下處理器的寄存器組是不同的，所要保護的寄存器內(nèi)容也不相同，經(jīng)過調(diào)試，發(fā)現(xiàn)以下代碼可達到目的。
OS_TASK_SW
stmfd sp!, {lr} ; PC入棧，lr其實是任務的返回地址，
stmfd sp!, {r0-r12, lr}
mrs r4, cpsr
stmfd sp!, {r4} ;最后保存CPSR ldr r4, =OSTCBCur
ldr r5, [r4]
str sp, [r5] ;將SP保存在當前任務的控制塊中 ldr r5, =OSTCBHighRdy
ldr r5, [r5]
str r5, [r4] ;OSTCBCur = OSTCBHighRdy ldr r6, =OSPrioHighRdy
ldr r6, [r6]
ldr r4, =OSPrioCur
str r6, [r4] ;OSPrioCur = OSPrioHighRdy
ldr sp, [r5] ;得到新任務的堆棧指針
ldr r4, [sp], #4
msr cpsr_cxsf, r4 ;先恢復CPSR
ldmfd sp!, {r0-r12, lr, pc}
3.2 OS_CPU_C.C.H的移植
在OS_CPU_C.C中,最主要的函數(shù)是OSTaskStkInit（），它在任務建立時,用來初始化任務堆棧結(jié)構(gòu)，其余鉤子函數(shù)可以不用動,這個函數(shù)的代碼比較簡單[2]。需要說明的是，由于本文所述系統(tǒng)，用戶任務運行在SVC模式下，沒有保存SPSR寄存器。
3.3 OS_CPU_A.ASM的移植
OS_CPU_A.ASM文件的匯編程序是μC/OS-II移植工程的重點和難點。它通常包括OSStartHighRdy()、OSIntCtxSw()、OSTickISR（）和開關中斷代碼等。其中，OSStartHighRdy()的主要工作是將優(yōu)先級最高任務對應的所有寄存器按順序從任務堆棧中恢復出來,其代碼簡單[2]。對于開關中斷函數(shù)，在調(diào)試時所用代碼如下：
EnterCritical
mrs r1, cpsr
str r1, [r0]
orr r1, r1, #NOINT
msr cpsr_cxsf, r1
mov pc, lr
ExitCritical
ldr r1, [r0]
msr cpsr_cxsf, r1
mov pc, lr
需要指出的是，在每次成對調(diào)用這兩個函數(shù)時，需要提前聲明變量r，代碼如下所示:
INT32U r;
EnterCritical(r);
ExitCritical(r);
需要慎重對待的是OSIntCtxSw()、OSTickISR（）函數(shù)。在調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，用一般參考資料所介紹的代碼都無法實現(xiàn)多任務的正常運行，其主要原因是，對ARM9內(nèi)核而言，其每種特定的中斷返回，都有特定的返回指令，在中斷處理過程中，強制使用模式切換指令，使處理器的中斷處理機制發(fā)生混亂，程序無法正常執(zhí)行。例如在ISR模式中使用指令：
MSR CPSR_c, #(NO_INT | SVC32_MODE)
其目的是返回ISR發(fā)生之前的模式，然后保存一些寄存器。但調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，在上述指令執(zhí)行之后，處理器重新響應ISR中斷，并沒有順序執(zhí)行，而是立即回到ISR模式下。
還有，對于S3C2410的ARM920T內(nèi)核而言，其ISR模式的返回指令是：
ldmfd sp!, {r0-r12, lr}
subs pc, lr, #04
其他任何形式的指令都無法使處理器正確返回。有些資料用下述指令：
Ldmfd sp!, {r0-r12, lr，pc}; 執(zhí)行之前堆棧中相應存儲單元的內(nèi)容為（lr-4）。
看起來與前面的兩行代碼意義相同，但后面的代碼僅僅讓處理器實現(xiàn)PC指針的跳轉(zhuǎn)，而無法實現(xiàn)處理器的模式轉(zhuǎn)換，即從ISR模式回到中斷發(fā)生之前的模式。
但在中斷發(fā)生時，無法在中斷處理過程中保存所有的處理器寄存器。例如，在ISR模式下，無法保存SVC模式的LR寄存器等。為了解決這個問題，本文采取了如圖1所示的框圖結(jié)構(gòu)來編寫中斷處理代碼和OSIntCtxSw()函數(shù)。
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