基于ARM微處理器的uC/OS的移植設(shè)計(jì)

　概述

　　嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II是一個(gè)公開(kāi)源代碼的占先式多任務(wù)的微內(nèi)核RTOS，其特點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面：公開(kāi)源代碼，代碼結(jié)構(gòu)清晰、明了，注釋詳盡，組織有條理，可移植性好，可裁剪，可固化。內(nèi)核屬于搶占式，最多可以管理60個(gè)任務(wù)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)μC/OS-II的研究和應(yīng)用都很多。只要買(mǎi)一本書(shū)就可獲得源代碼，對(duì)學(xué)校和教育的使用完全免費(fèi)，商業(yè)應(yīng)用的費(fèi)用相對(duì)也很低。所以對(duì)μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用具有重要意義。

　　大部分的μC/OS-II代碼是使用ANSI C語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的，因此μC/OS-II的可移植性好，然而仍需要使用C和匯編語(yǔ)言寫(xiě)一些處理器相關(guān)代碼。μC/OS-II的移植需要滿足以下要求：

　?。?）處理器的C編譯器可以產(chǎn)生可重入代碼；

　　（2）可以使用C調(diào)用進(jìn)入和退出臨界區(qū)代碼；

　　（3）處理器必須支持硬件中斷，并且需要一個(gè)定時(shí)中斷源；

　?。?）處理器需要能夠容納一定數(shù)據(jù)的硬件堆棧；

　　（5）處理器需要有能夠在CPU寄存器與內(nèi)核和堆棧交換數(shù)據(jù)的指令。

　　基于ARM7的S3C44B0X處理器完全滿足上述要求。它使用ARM公司的16位/32位RISC結(jié)構(gòu)，內(nèi)核是ARM7TDMI，工作在66MHz，片上集成了以下部件：8K Cache、外部存儲(chǔ)器控制器、LCD控制器、4個(gè)DMA通道、2個(gè)UART、1個(gè)多主I2C總線控制器、1個(gè)I2C總線控制器，以及5通道PWM定時(shí)器和1個(gè)內(nèi)部定時(shí)器、8通道12位ADC等，能夠與常用的外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，功能強(qiáng)大。目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。

　　1內(nèi)核的移植

　　μC/OS-II的移植只需要修改與處理器相關(guān)的代碼就可以了。具體有如下內(nèi)容：

　?。?）os_cpu.h中需要設(shè)置一個(gè)常量來(lái)標(biāo)識(shí)堆棧增長(zhǎng)方向；

　　（2）os_cpu.h中需要聲明幾個(gè)用于開(kāi)關(guān)中斷和任務(wù)切換的宏；

　?。?）os_cpu.h中需要針對(duì)具體處理器的字長(zhǎng)重新定義一系列數(shù)據(jù)類型；

　　（4）os_cpu_a.asm需要改寫(xiě)4個(gè)匯編語(yǔ)言的函數(shù)；

　?。?）os_cpu_c.c需要用c語(yǔ)言編寫(xiě)6個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)；

　?。?）修改主頭文件include.h，將上面的三個(gè)文件和其他自己的頭文件加入。

　　完成上述工作后，μC/OS-II就可以運(yùn)行在ARM處理器上了。

　　2 LwIP的移植

　　μC/OS-II本身沒(méi)有TCP/IP協(xié)議棧，目前的一些第三方TCP/IP支持都是完全商業(yè)化的，很少給出源代碼，影響了μC/OS-II的研究和推廣。通過(guò)把開(kāi)放源代碼的TCP/IP協(xié)議棧LwIP移植到μC/OS-II上來(lái)，就獲得了一套可免費(fèi)研究、學(xué)習(xí)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)軟件平臺(tái)。