新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設計應用 > μC/OS-II 移植筆記 2(FreeScale 68HCS12 核單片機)

μC/OS-II 移植筆記 2(FreeScale 68HCS12 核單片機)

作者: 時間:2016-11-20 來源:網(wǎng)絡 收藏
2.2 OS_CPU_A.S

首先是函數(shù)和全局變量的聲明。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201611/318814.htm

  1. ;***************************************************************************
  2. ;PUBLICDECLARATIONS
  3. ;***************************************************************************
  4. xdefOSCPUSaveSR
  5. xdefOSCPURestoreSR
  6. xdefOSStartHighRdy
  7. xdefOSCtxSw
  8. xdefOSIntCtxSw
  9. xdefOSTickISR
  10. ;***************************************************************************
  11. ;EXTERNALDECLARATIONS
  12. ;***************************************************************************
  13. xrefOSIntExit
  14. xrefOSIntNesting
  15. xrefOSPrioCur
  16. xrefOSPrioHighRdy
  17. xrefOSRunning
  18. xrefOSTaskSwHook
  19. xrefOSTCBCur
  20. xrefOSTCBHighRdy
  21. xrefOSTimeTick


然后是臨界區(qū)的相關代碼。


  1. OSCPUSaveSR:
  2. tfrccr,b;Itsassumedthat8-bitreturnvalueisinregisterB
  3. sei;Disableinterrupts
  4. rts;ReturntocallerwithBcontainingthepreviousCCR
  5. OSCPURestoreSR:
  6. tfrb,ccr;BcontainstheCCRvaluetorestore,movetoCCR
  7. rts


下面的代碼是重點部分,首先是 OSStartHighRdy 函數(shù),雖然這個函數(shù)只在 OSStart 函數(shù)中被調用一次,在之后的程序生命周期中就再也用不到了,但這次調用至關重要,決定了用戶任務是否能被調度起來。因此代碼中給出的注釋盡可能的詳細,我想看過注釋后就不需要我解釋什么了。

  1. ;***********************************************************************
  2. ;STARTHIGHESTPRIORITYTASKREADY-TO-RUN
  3. ;
  4. ;Description:ThisfunctioniscalledbyOSStart()tostart
  5. ;thehighestprioritytaskthatwascreatedbyyour
  6. ;applicationbeforecallingOSStart().
  7. ;
  8. ;Arguments:none
  9. ;
  10. ;Note(s):1)Thestackframeisassumedtolookasfollows:
  11. ;
  12. ;OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr+0CCR
  13. ;+1B
  14. ;+2A
  15. ;+3X(H)
  16. ;+4X(L)
  17. ;+5Y(H)
  18. ;+6Y(L)
  19. ;+7PC(H)
  20. ;+8PC(L)
  21. ;
  22. ;2)OSStartHighRdy()MUST:
  23. ;a)CallOSTaskSwHook()then,
  24. ;b)SetOSRunningtoTRUE,
  25. ;c)Switchtothehighestprioritytaskbyloading
  26. ;thestackpointerofthehighestprioritytask
  27. ;intotheSPregisterandexecutean
  28. ;RTIinstruction.
  29. ;************************************************************************
  30. OSStartHighRdy:
  31. jsrOSTaskSwHook;4~,調用OSTaskSwHook
  32. ldab#$01;2~,OSRunning=1
  33. stabOSRunning;4~
  34. ldxOSTCBHighRdy;3~,將OSTCBHighRdy的地址放到寄存器X
  35. lds0,x;3~,將OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr放到SP
  36. nop
  37. rti;4~,Runtask


其實上面的代碼也可以放到OS_CPU_C.C 中,下面是個示例:

  1. #pragmaCODE_SEGNON_BANKED
  2. #pragmaTRAP_PROCSAVE_NO_REGS
  3. voidOSStartHighRdy(void)
  4. {
  5. __asmjsrOSTaskSwHook;//OSTaskSwHook();
  6. __asmldab#$01;
  7. __asmstabOSRunning;//OSRunning=TRUE;
  8. __asm
  9. {
  10. ldxOSTCBHighRdy
  11. lds0,x
  12. nop
  13. }
  14. }


上面代碼中 #pragma TRAP_PROC SAVE_NO_REGS 表示這是個中斷處理函數(shù),編譯器不為之保存任何寄存器內容。 雖然 OSStartHighRdy 并不是個真正的中斷處理函數(shù),但它模擬卻模擬了中斷處理函數(shù)的行為,函數(shù)結束時調用 rti 而不是 rts 命令。

下面是任務切換的代碼,注釋已經(jīng)足夠的詳細了,如果有不明白的地方建議將 Jean J.Labrosse 的書再仔細讀讀。

  1. OSCtxSw:
  2. ldyOSTCBCur;3~,OSTCBCur->OSTCBStkPtr=StackPointer
  3. sts0,y
  4. OSIntCtxSw:
  5. jsrOSTaskSwHook;4~,Callusertaskswitchhook
  6. ldxOSTCBHighRdy;3~,OSTCBCur=OSTCBHighRdy
  7. stxOSTCBCur
  8. ldabOSPrioHighRdy;3~,OSPrioCur=OSPrioHighRdy
  9. stabOSPrioCur
  10. lds0,x;3~,LoadSPinto68HC12
  11. nop
  12. rti;8~,Runtask


可以看到,上面兩個函數(shù)公用了大部分的函數(shù)體。上面的代碼也可以直接寫到 OS_CPU_C.C 中,不過寫成 C 函數(shù)后就不能公用函數(shù)體了。

最后一部分是時鐘中斷程序,我使用RTI中斷作為周期性時鐘源。

  1. OSTickISR:
  2. incOSIntNesting;4~,NotifyuC/OS-IIaboutISR
  3. ldabOSIntNesting;4~,if(OSIntNesting==1){
  4. cmpb#$01
  5. bneOSTickISR1
  6. ldyOSTCBCur;OSTCBCur->OSTCBStkPtr=StackPointer
  7. sts0,y;}
  8. OSTickISR1:
  9. BSET$37,#128;CRGFLG_RTIF=1,這句是反匯編出來的,應該沒錯
  10. jsrOSTimeTick
  11. jsrOSIntExit;6~+,NotifyuC/OS-IIaboutendofISR
  12. rti;12~,Returnfrominterrupt,nohigherprioritytasksready.


中斷程序的大部分代碼都比較簡答,只有下面這句我下了番功夫才寫出來:
BSET $37, #128
與這行代碼功能相同的 C 代碼是:CRGFLG_RTIF = 1
我將 C代碼直接生成匯編代碼的結果是:BSET _CRGFLG,#128
可是直接拿到匯編文件中卻無法編譯,提示說 _CRGFLG 沒有定義。一番查找才確定了_CRGFLG = 0x37。

2.3 OS_CPU_C.C
由于大部分的移植代碼都放到了匯編文件中,OS_CPU_C.C 中的工作就很少了。OS_CPU_C.C 最重要的工作是 OSTaskStkInit 函數(shù),并且網(wǎng)上流傳的大多數(shù) 68HC12 內核的移植代碼的這部分都或多或少的有問題。下面先給出我的代碼:


  1. OS_STK*OSTaskStkInit(void(*task)(void*pd),void*p_arg,OS_STK*ptos,INT16Uopt)
  2. {
  3. INT16U*wstk;
  4. INT8U*bstk;
  5. (void)opt;/*optisnotused,preventwarning*/
  6. ptos--;/*需要這么調整一下棧頂?shù)刂罚駝t存的第一個int16的低Byte會溢出堆棧*/
  7. wstk=(INT16U*)ptos;/*Loadstackpointer*/
  8. *wstk--=(INT16U)task;/*Returnaddress.Format:PCH:PCL*/
  9. *wstk--=(INT16U)task;/*Returnaddress.Format:PCH:PCL*/
  10. *wstk--=(INT16U)0x2222;/*YRegister*/
  11. *wstk--=(INT16U)0x1111;/*XRegister*/
  12. *wstk=(INT16U)p_arg;/*Simulatecalltofunctionwithargument(InDRegister)*/
  13. bstk=(INT8U*)wstk;/*ConvertWORDptrtoBYTEptrtosetCCR*/
  14. bstk--;
  15. *bstk=(0xC0);/*CCRRegister(DisableSTOPinstructionandXIRQ)*/
  16. return((OS_STK*)bstk);/*Returnpointertonewtop-of-stack*/
  17. }


其中有幾點需要特別注意:
(1)68HC12 內核與 68HC11 內核一個大的區(qū)別就是 SP 指向的是實棧頂。老的68HC11的移植代碼都是 *--wstk = XXXX。移植到68HC12 內核就要改為*wstk-- = XXXX。否則會浪費掉堆棧的前兩個字節(jié)。
(2)先要執(zhí)行 ptos--;否則第一個雙字節(jié)會有一半溢出堆??臻g。
(3)任務的參數(shù)傳遞是通過寄存器 D 的,而不是堆棧。網(wǎng)上代碼多數(shù)是:

[cpp]view plaincopy
  1. *wstk--=(INT16U)p_arg;
  2. *wstk--=(INT16U)task;


這樣參數(shù)是傳遞不進來的,只有像我的代碼中這樣寫才是正確的。
(4)代碼中 *wstk-- = (INT16U)task; 重復了兩遍,千萬別以為這是我的筆誤。堆棧中先存的(INT16U)task實際上是 task 函數(shù)的返回地址。雖然 μC/OS-II 要求任務不能返回,但是作為 C 語言的調用約定,在調用一個 C 函數(shù)之前要將 C 函數(shù)的返回地址先入棧。因此我將 task 的地址重復了兩次,實際上第一的地址是什么都不重要,因為程序運行中覺得不會用到。甚至不要這行也行,還能節(jié)省堆棧中兩個字節(jié)的空間。不過我還是選擇了保留這行,使其看起來更加符合 C 語言的調用規(guī)范。

除此之外,OS_CPU_C.C 還包括一系列的 Hook 函數(shù):

  1. #ifOS_CPU_HOOKS_EN>0&&OS_VERSION>203
  2. voidOSInitHookBegin(void)
  3. {
  4. #ifOS_TMR_EN>0
  5. OSTmrCtr=0;
  6. #endif
  7. }
  8. voidOSInitHookEnd(void)
  9. {
  10. }
  11. #endif
  12. #ifOS_CPU_HOOKS_EN>0
  13. voidOSTaskCreateHook(OS_TCB*ptcb)
  14. {
  15. #ifOS_APP_HOOKS_EN>0
  16. App_TaskCreateHook(ptcb);
  17. #else
  18. (void)ptcb;
  19. #endif
  20. }
  21. voidOSTaskDelHook(OS_TCB*ptcb)
  22. {
  23. #ifOS_APP_HOOKS_EN>0
  24. App_TaskDelHook(ptcb);
  25. #else
  26. (void)ptcb;
  27. #endif
  28. }
  29. voidOSTaskStatHook(void)
  30. {
  31. #ifOS_APP_HOOKS_EN>0
  32. App_TaskStatHook();
  33. #endif
  34. }
  35. voidOSTaskSwHook(void)
  36. {
  37. #ifOS_APP_HOOKS_EN>0
  38. App_TaskSwHook();
  39. #endif
  40. }
  41. #endif
  42. #ifOS_CPU_HOOKS_EN>0&&OS_VERSION>=251
  43. voidOSTaskIdleHook(void)
  44. {
  45. #ifOS_APP_HOOKS_EN>0
  46. App_TaskIdleHook();
  47. #endif
  48. }
  49. #endif
  50. #ifOS_CPU_HOOKS_EN>0&&OS_VERSION>203
  51. voidOSTCBInitHook(OS_TCB*ptcb)
  52. {
  53. #ifOS_APP_HOOKS_EN>0
  54. App_TCBInitHook(ptcb);
  55. #else
  56. (void)ptcb;/*Preventcompilerwarning*/
  57. #endif
  58. }
  59. #endif
  60. #ifOS_CPU_HOOKS_EN>0
  61. voidOSTimeTickHook(void)
  62. {
  63. #ifOS_APP_HOOKS_EN>0
  64. App_TimeTickHook();
  65. #endif
  66. #ifOS_TMR_EN>0
  67. OSTmrCtr++;
  68. if(OSTmrCtr>=(OS_TICKS_PER_SEC/OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SEC))
  69. {
  70. OSTmrCtr=0;
  71. OSTmrSignal();
  72. }
  73. #endif
  74. }
  75. #endif


代碼中 OS_APP_HOOKS_EN 和 OS_TMR_EN 在v2.52 版本中還沒出現(xiàn),我在這里這樣寫是為了移植到后面版本時更輕松。

至此,移植代碼就基本完成了。不過這樣還不能運行,因為兩個中斷處理函數(shù)(OSCtxSw和OSTickISR)還沒有和對應的中斷產(chǎn)生關聯(lián)。將這二者關聯(lián)起來的方法有幾種,比如直接在 PRM 文件中制定,我用了種比較笨的辦法,從網(wǎng)上找了個 vector.c 文件,雖然看起來不是很優(yōu)雅,但確實是正確的代碼。


  1. /*******************************************************************
  2. *
  3. *FreescaleMC9S12DP256ISRVectorDefinitions
  4. *
  5. *FileName:vectors.c
  6. *Version:1.0
  7. *Date:Jun/22/2004
  8. *Programmer:EricShufro
  9. ********************************************************************/
  10. /********************************************************************
  11. *EXTERNALISRFUNCTIONPROTOTYPES
  12. *********************************************************************/
  13. externvoidnear_Startup(void);/*StartupRoutine.*/
  14. externvoidnearOSTickISR(void);/*OSTimeTickRoutine.*/
  15. externvoidnearOSCtxSw(void);/*OSContectSwitchRoutine.*/
  16. externvoidnearSCI1_ISR(void);/*SCI1Routine.*/
  17. externvoidnearSCI0_ISR(void);/*SCI0Routine.*/
  18. /*
  19. ************************************************************************
  20. *DUMMYINTERRUPTSERVICEROUTINES
  21. *
  22. *Description:Whenaspuriousinterruptoccurs,theprocessorwill
  23. *jumptothededicateddefaulthandlerandstaythere
  24. *sothatthesourceinterruptmaybeidentifiedand
  25. *debugged.
  26. *
  27. *Notes:DoNotModify
  28. ************************************************************************
  29. */
  30. #pragmaCODE_SEG__NEAR_SEGNON_BANKED
  31. __interruptvoidsoftware_trap64(void){for(;;);}
  32. __interruptvoidsoftware_trap63(void){for(;;);}
  33. __interruptvoidsoftware_trap62(void){for(;;);}
  34. __interruptvoidsoftware_trap61(void){for(;;);}
  35. __interruptvoidsoftware_trap60(void){for(;;);}
  36. __interruptvoidsoftware_trap59(void){for(;;);}
  37. __interruptvoidsoftware_trap58(void){for(;;);}
  38. __interruptvoidsoftware_trap57(void){for(;;);}
  39. __interruptvoidsoftware_trap56(void){for(;;);}
  40. __interruptvoidsoftware_trap55(void){for(;;);}
  41. __interruptvoidsoftware_trap54(void){for(;;);}
  42. __interruptvoidsoftware_trap53(void){for(;;);}
  43. __interruptvoidsoftware_trap52(void){for(;;);}
  44. __interruptvoidsoftware_trap51(void){for(;;);}
  45. __interruptvoidsoftware_trap50(void){for(;;);}
  46. __interruptvoidsoftware_trap49(void){for(;;);}
  47. __interruptvoidsoftware_trap48(void){for(;;);}
  48. __interruptvoidsoftware_trap47(void){for(;;);}
  49. __interruptvoidsoftware_trap46(void){for(;;);}
  50. __interruptvoidsoftware_trap45(void){for(;;);}
  51. __interruptvoidsoftware_trap44(void){for(;;);}
  52. __interruptvoidsoftware_trap43(void){for(;;);}
  53. __interruptvoidsoftware_trap42(void){for(;;);}
  54. __interruptvoidsoftware_trap41(void){for(;;);}
  55. __interruptvoidsoftware_trap40(void){for(;;);}
  56. __interruptvoidsoftware_trap39(void){for(;;);}
  57. __interruptvoidsoftware_trap38(void){for(;;);}
  58. __interruptvoidsoftware_trap37(void){for(;;);}
  59. __interruptvoidsoftware_trap36(void){for(;;);}
  60. __interruptvoidsoftware_trap35(void){for(;;);}
  61. __interruptvoidsoftware_trap34(void){for(;;);}
  62. __interruptvoidsoftware_trap33(void){for(;;);}
  63. __interruptvoidsoftware_trap32(void){for(;;);}
  64. __interruptvoidsoftware_trap31(void){for(;;);}
  65. __interruptvoidsoftware_trap30(void){for(;;);}
  66. __interruptvoidsoftware_trap29(void){for(;;);}
  67. __interruptvoidsoftware_trap28(void){for(;;);}
  68. __interruptvoidsoftware_trap27(void){for(;;);}
  69. __interruptvoidsoftware_trap26(void){for(;;);}
  70. __interruptvoidsoftware_trap25(void){for(;;);}
  71. __interruptvoidsoftware_trap24(void){for(;;);}
  72. __interruptvoidsoftware_trap23(void){for(;;);}
  73. __interruptvoidsoftware_trap22(void){for(;;);}
  74. __interruptvoidsoftware_trap21(void){for(;;);}
  75. __interruptvoidsoftware_trap20(void){for(;;);}
  76. __interruptvoidsoftware_trap19(void){for(;;);}
  77. __interruptvoidsoftware_trap18(void){for(;;);}
  78. __interruptvoidsoftware_trap17(void){for(;;);}
  79. __interruptvoidsoftware_trap16(void){for(;;);}
  80. __interruptvoidsoftware_trap15(void){for(;;);}
  81. __interruptvoidsoftware_trap14(void){for(;;);}
  82. __interruptvoidsoftware_trap13(void){for(;;);}
  83. __interruptvoidsoftware_trap12(void){for(;;);}
  84. __interruptvoidsoftware_trap11(void){for(;;);}
  85. __interruptvoidsoftware_trap10(void){for(;;);}
  86. __interruptvoidsoftware_trap09(void){for(;;);}
  87. __interruptvoidsoftware_trap08(void){for(;;);}
  88. __interruptvoidsoftware_trap07(void){for(;;);}
  89. __interruptvoidsoftware_trap06(void){for(;;);}
  90. __interruptvoidsoftware_trap05(void){for(;;);}
  91. __interruptvoidsoftware_trap04(void){for(;;);}
  92. __interruptvoidsoftware_trap03(void){for(;;);}
  93. __interruptvoidsoftware_trap02(void){for(;;);}
  94. __interruptvoidsoftware_trap01(void){for(;;);}
  95. #pragmaCODE_SEGDEFAULT
  96. /***********************************************************************
  97. *INTERRUPTVECTORS
  98. ***********************************************************************/
  99. typedefvoid(*neartIsrFunc)(void);
  100. consttIsrFunc_vect[]@0xFF80={/*Interrupttable*/
  101. software_trap63,/*63RESERVED*/
  102. software_trap62,/*62RESERVED*/
  103. software_trap61,/*61RESERVED*/
  104. software_trap60,/*60RESERVED*/
  105. software_trap59,/*59RESERVED*/
  106. software_trap58,/*58RESERVED*/
  107. software_trap57,/*57PWMEmergencyShutdown*/
  108. software_trap56,/*56PortPInterrupt*/
  109. software_trap55,/*55CAN4transmit*/
  110. software_trap54,/*54CAN4receive*/
  111. software_trap53,/*53CAN4errors*/
  112. software_trap52,/*52CAN4wake-up*/
  113. software_trap51,/*51CAN3transmit*/
  114. software_trap50,/*50CAN3receive*/
  115. software_trap49,/*49CAN3errors*/
  116. software_trap48,/*48CAN3wake-up*/
  117. software_trap47,/*47CAN2transmit*/
  118. software_trap46,/*46CAN2receive*/
  119. software_trap45,/*45CAN2errors*/
  120. software_trap44,/*44CAN2wake-up*/
  121. software_trap43,/*43CAN1transmit*/
  122. software_trap42,/*42CAN1receive*/
  123. software_trap41,/*41CAN1errors*/
  124. software_trap40,/*40CAN1wake-up*/
  125. software_trap39,/*39CAN0transmit*/
  126. software_trap38,/*38CAN0receive*/
  127. software_trap37,/*37CAN0errors*/
  128. software_trap36,/*36CAN0wake-up*/
  129. software_trap35,/*35FLASH*/
  130. software_trap34,/*34EEPROM*/
  131. software_trap33,/*33SPI2*/
  132. software_trap32,/*32SPI1*/
  133. software_trap31,/*31IICBus*/
  134. software_trap30,/*30BDLC*/
  135. software_trap29,/*29CRGSelfClockMode*/
  136. software_trap28,/*28CRGPLLlock*/
  137. software_trap27,/*27PulseAccumulatorBOverflow*/
  138. software_trap26,/*26ModulusDownCounterunderflow*/
  139. software_trap25,/*25PortH*/
  140. software_trap24,/*24PortJ*/
  141. software_trap23,/*23ATD1*/
  142. software_trap22,/*22ATD0*/
  143. SCI1_ISR,/*21SC11*/
  144. SCI0_ISR,/*20SCI0*/
  145. software_trap19,/*19SPI0*/
  146. software_trap18,/*18Pulseaccumulatorinputedge*/
  147. software_trap17,/*17PulseaccumulatorAoverflow*/
  148. software_trap16,/*16EnhancedCaptureTimerOverflow*/
  149. software_trap15,/*15EnhancedCaptureTimerchannel7*/
  150. software_trap14,/*14EnhancedCaptureTimerchannel6*/
  151. software_trap13,/*13EnhancedCaptureTimerchannel5*/
  152. software_trap12,/*12EnhancedCaptureTimerchannel4*/
  153. software_trap11,/*11EnhancedCaptureTimerchannel3*/
  154. software_trap10,/*10EnhancedCaptureTimerchannel2*/
  155. software_trap09,/*09EnhancedCaptureTimerchannel1*/
  156. software_trap08,/*08EnhancedCaptureTimerchannel0*/
  157. OSTickISR,/*07RealTimeInterrupt*/
  158. software_trap06,/*06IRQ*/
  159. software_trap05,/*05XIRQ*/
  160. OSCtxSw,/*04SWI-BreakpointonHCS12SerialMon.*/
  161. software_trap03,/*03Unimplementedinstructiontrap*/
  162. software_trap02,/*02COPfailurereset*/
  163. software_trap01//,/*01Clockmonitorfailreset*/
  164. //_Startup/*00Resetvector*/
  165. };



后記:
當我完成全部移植工作并測試通過后,我又重新審視了一遍整個移植過程,發(fā)現(xiàn)走了許多彎路。這些彎路基本都是因為我對C編譯器的特性,尤其是內聯(lián)匯編的處理不熟悉造成的。比如中斷處理函數(shù),其實可以直接寫到 OS_CPU_C.C 中。就可以省略了 vector.c 文件了。其實我一開始也是這樣做的,但是最初的中斷處理函數(shù)混合了C 語句和匯編語句,產(chǎn)生了各種莫名奇妙的錯誤。比如下面的RTI中斷處理函數(shù)代碼:


  1. interruptVectorNumber_VrtivoidOSTickISR(void)
  2. {
  3. OSIntNesting++;//4~,NotifyuC/OS-IIaboutISR
  4. if(OSIntNesting==1)
  5. {
  6. __asm
  7. {
  8. ldxOSTCBCur//3~,OSTCBCur->OSTCBStkPtr=StackPointer
  9. sts0,x//3~,}
  10. }
  11. }
  12. CRGFLG_RTIF=1;//clearinterruptflag.
  13. OSTimeTick();//6~+,CalluC/OS-IIstickupdatingfunction
  14. OSIntExit();//6~+,NotifyuC/OS-IIaboutendofISR
  15. }


對比后來的匯編代碼,其實已經(jīng)離成功很近了,只要將其中的C 語句全部用匯編寫成來大功告成了:


  1. interruptVectorNumber_VrtivoidOSTickISR(void)
  2. {
  3. __asm
  4. {
  5. incOSIntNesting
  6. ldabOSIntNesting
  7. cmpb#$01
  8. bneOSTickISR1
  9. ldxOSTCBCur
  10. sts0,x
  11. OSTickISR1:
  12. BSET_CRGFLG,#128
  13. jsrOSTimeTick
  14. jsrOSIntExit
  15. }
  16. }


其他的代碼也一樣,都這樣改寫后就完全不需要 vector.c 文件了。但這里還是將這些本可以省略掉的代碼保留下來了,是想記錄下一條真實的探索路程。



評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉