μC/OS-II在80x86上的移植

在文件OS_CPU.H的末尾聲明了一個(gè)8位變量OSTickDOSCtr，將保存時(shí)鐘節(jié)拍發(fā)生的次數(shù)，每發(fā)生11次，調(diào)用DOS的時(shí)鐘節(jié)拍函數(shù)一次，從而實(shí)現(xiàn)與DOS時(shí)鐘的同步。OSTickDOSCtr是專門為PC環(huán)境而聲明的，如果在其他非PC的系統(tǒng)中運(yùn)行μC/OS-II，就不用這種同步方法，直接設(shè)定時(shí)鐘節(jié)拍發(fā)生頻率就行了。

9.04 OS_CPU_A.ASM

μC/OS-II的移植需要用戶改寫OS_CPU_A.ASM中的四個(gè)函數(shù)：

OSStartHighRdy()

OSCtxSw()

OSIntCtxSw()

OSTickISR()

9.04.01 OSStartHighRdy()

該函數(shù)由SStart()函數(shù)調(diào)用，功能是運(yùn)行優(yōu)先級(jí)最高的就緒任務(wù)，在調(diào)用OSStart()之前，用戶必須先調(diào)用OSInit()，并且已經(jīng)至少創(chuàng)建了一個(gè)任務(wù)(請(qǐng)參考OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()函數(shù))。OSStartHighRdy()默認(rèn)指針OSTCBHighRdy指向優(yōu)先級(jí)最高就緒任務(wù)的任務(wù)控制塊(OS_TCB)(在這之前OSTCBHighRdy已由OSStart()設(shè)置好了)。圖F9.3給出了由函數(shù)OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()創(chuàng)建的任務(wù)的堆棧結(jié)構(gòu)。很明顯，OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr指向的是任務(wù)堆棧的頂端。

函數(shù)OSStartHighRdy()的代碼見(jiàn)程序清單L9.3。

圖F9.3 任務(wù)創(chuàng)立時(shí)的80x86堆棧結(jié)構(gòu).

為了啟動(dòng)任務(wù)，OSStartHighRdy()從任務(wù)控制塊(OS_TCB)[程序清單L9.3(1)]中找到指向堆棧的指針，然后運(yùn)行POPDS[程序清單L9.3(2)],POPES[程序清單L9.3(3)],POPA[程序清單L9.3(4)],和IRET[程序清單L9.3(5)]指令。此處筆者將任務(wù)堆棧指針保存在任務(wù)控制塊的開(kāi)頭，這樣使得堆棧指針的存取在匯編語(yǔ)言中更容易操作。

當(dāng)執(zhí)行了IRET指令后，CPU會(huì)從(SS:SP)指向的堆棧中恢復(fù)各個(gè)寄存器的值并執(zhí)行中斷前的指令。SS:SP+4指向傳遞給任務(wù)的參數(shù)pdata。

程序清單L 9.3 OSStartHighRdy().

_OSStartHighRdyPROCFAR

MOVAX,SEG_OSTCBHighRdy; 載入 DS

MOVDS,AX;

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

>OSTCBStkPtr (1)

MOVSS,ES:[BX+2];

MOVSP,ES:[BX+0];

;

POPDS; 恢復(fù)任務(wù)環(huán)境 (2)

POPES;(3)

POPA;(4)

;

IRET; 運(yùn)行任務(wù) (5)

_OSStartHighRdyENDP

9.04.02 OSCtxSw()

OSCtxSw()是一個(gè)任務(wù)級(jí)的任務(wù)切換函數(shù)(在任務(wù)中調(diào)用，區(qū)別于在中斷程序中調(diào)用的

OSIntCtxSw())。在80x86系統(tǒng)上，它通過(guò)執(zhí)行一條軟中斷的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換。軟中斷向量

指向OSCtxSw()。在μC/OS-II中，如果任務(wù)調(diào)用了某個(gè)函數(shù)，而該函數(shù)的執(zhí)行結(jié)果可能造成系統(tǒng)

任務(wù)重新調(diào)度(例如試圖喚醒了一個(gè)優(yōu)先級(jí)更高的任務(wù))，則在函數(shù)的末尾會(huì)調(diào)用OSSched(),

如果OSSched()判斷需要進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，會(huì)找到該任務(wù)控制塊OS_TCB的地址，并將該地址拷貝到

OSTCBHighRdy，然后通過(guò)宏OS_TASK_SW()執(zhí)行軟中斷進(jìn)行任務(wù)切換。注意到在此過(guò)程中，變量

OSTCBCur始終包含一個(gè)指向當(dāng)前運(yùn)行任務(wù)OS_TCB的指針。程序清單L9.4為OSCtxSw()的代碼。

圖F9.4是任務(wù)被掛起或被喚醒時(shí)的堆棧結(jié)構(gòu)。在80x86處理器上，任務(wù)調(diào)用OS_TASK_SW()執(zhí)

行軟中斷指令后[圖F9.4/程序清單L9.4(1)]，先向堆棧中壓入返回地址(段地址和偏移量)，

然后是狀態(tài)字寄存器SW。緊接著用PUSHA[圖F9.4/程序清單L9.4(2)],PUSHES[圖F9.4/程序

清單L9.4(3)],和PUSHDS[圖F9.4/程序清單L9.4(4)]保存任務(wù)運(yùn)行環(huán)境。最后用OSCtxSw()在

任務(wù)OS_TCB中保存SS和SP寄存器。

任務(wù)環(huán)境保存完后，將調(diào)用用戶定義的對(duì)外接口函數(shù)OSTaskSwHook()[程序清單L9.4(6)]。

請(qǐng)注意，此時(shí)OSTCBCur指向當(dāng)前任務(wù)OS_TCB，OSTCBHighRdy指向新任務(wù)的OS_TCB。在

OSTaskSwHook()中，用戶可以訪問(wèn)這兩個(gè)任務(wù)的OS_TCB。如果不使用對(duì)外接口函數(shù)，請(qǐng)?jiān)陬^文

件中把相應(yīng)的開(kāi)關(guān)選項(xiàng)關(guān)閉，加快任務(wù)切換的速度。

程序清單L9.4 OSCtxSw().

_OSCtxSwPROCFAR(1)

;

PUSHA; 保存當(dāng)前任務(wù)環(huán)境 (2)

PUSHES (3)

PUSHDS (4)

;

MOVAX,SEG_OSTCBCur; 載入DS

MOVDS,AX

;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBCur;OSTCBCur->OSTCBStkPtr=SS:S(5)

MOVES:[BX+2],SS

MOVES:[BX+0],SP

;

CALLFARPTR_OSTaskSwHook(6)

;

MOVAX,WORDPTRDS:_OSTCBHighRdy+2;OSTCBCur=OSTCBHighRdy(7)

MOVDX,WORDPTRDS:_OSTCBHighRdy

MOVWORDPTRDS:_OSTCBCur+2,AX

MOVWORDPTRDS:_OSTCBCur,DX

;

MOVAL,BYTEPTRDS:_OSPrioHighRdy;OSPrioCur=OSPrioHighRdy(8)

MOVBYTEPTRDS:_OSPrioCur,AL

;

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

>OSTCBStkPtr (9)

MOVSS,ES:[BX+2]

MOVSP,ES:[BX]

;

POPDS; 載入新任務(wù)的CPU環(huán)境 (10)

POPES (11)

POPA (12)

;

IRET; 返回新任務(wù) (13)

;

_OSCtxSwENDP

從對(duì)外接口函數(shù)OSTaskSwHook()返回后，由于任務(wù)的更替，變量OSTCBHighRdy被拷貝到

OSTCBCur中[程序清單L9.4(7)]，同樣，OSPrioHighRdy被拷貝到OSPrioCur中[程序清單

L9.4(8)]。OSCtxSw()將載入新任務(wù)的CPU環(huán)境，首先從新任務(wù)OS_TCB中取出SS和SP寄存器的值

[圖F9.4(6)/程序清單L9.4(9)]，然后運(yùn)行POPDS[圖F9.4(7)/程序清單L9.4(10)],POPES

[圖F9.4(8)/程序清單L9.4(11)],POPA[圖F9.4(9)/程序清單L9.4(12)]取出其他寄存器的值,

最后用中斷返回指令I(lǐng)RET[圖F9.4(10)/L9.4(13)]完成任務(wù)切換。

需要注意的是在運(yùn)行OSCtxSw()和OSTaskSwHook()函數(shù)期間，中斷是禁止的。

9.04.03 OSIntCtxSw()

在μC/OS-II中，由于中斷的產(chǎn)生可能會(huì)引起任務(wù)切換，在中斷服務(wù)程序的最后會(huì)調(diào)用