μCOS-II移植到ARM處理器上的幾個要點
LDR R5,[R4]
STR SP,[R5]
OS_CPU_IRQ_ISR_1:
MSR CPSR_c,#(NO_INT | IRQ32_MODE)
//切換到SVC模式
LDR R0,OS_CPU_IRQ_ISR_Handler
MOV LR,PC
BX R0
MSR CPSR_c,#(NO_INT | SVC32_MODE)
//切換到SVC模式
LDRR0,OS_IntExit //OSIntExit()
MOV LR,PC
BX R0
……
在代碼中省略了現(xiàn)場工作寄存器的保護與恢復及工作模式的切換。
3.4 移植中斷處理程序
以IRQ中斷為例,移植中斷處理程序:
C程序
void OS_CPU_IRQ_ISR_Handler(void){PFNCT pfnct; //定義中斷函數(shù)指針pfnct=(PFNCT)VICVectAddr; //獲取函數(shù)地址while(pfnct!=(PFNCT)0){(*pfnct)(); //調(diào)用中斷函數(shù)pfnct=(PFNCT)VICVectAddr; //獲取新的中斷函數(shù)} //所有中斷都執(zhí)行完畢退出}
中斷處理程序依賴中斷控制器的中斷響應順序,所以uCOS II把OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()歸屬于用戶程序的一部分。在中斷返回之前,中斷處理程序要處理完所有的中斷響應,以避免在多個中斷同時響應或中斷處理過程中響應中斷的情況下, 進入OS_CPU_IRQ_ISR () 和退出OS_CPU_IRQ_ISR()時,OS_CPU_IRQ_ISR()耗盡保存CPU寄存器的堆??臻g。
另外,在OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()中不要清CPSR的I位來開放中斷,因為沒有必要使用中斷嵌套,OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()在返回之前會檢查并處理所有的中斷。
3.5 編寫中斷函數(shù)
中斷函數(shù)一般采用C語言編寫,uCOS II建議中斷函數(shù)應盡量短,一般做法是在中斷函數(shù)中緩存數(shù)據(jù),給任務發(fā)送一個信號來處理數(shù)據(jù)。中斷函數(shù)的地址在系統(tǒng)初始化的時候要置人中斷向量寄存器(VICVectAddr0~15)。由于向量中斷控制器(VIC)的特殊結(jié)構(gòu),在中斷函數(shù)中要寫一次中斷向量寄存器(VICV粗體ectAddr)。
4中斷處理的應用示例
uCOS II要提供周期性信號源,用于實現(xiàn)時間延時和確認超時。節(jié)拍率應為10~100 Hz。時鐘節(jié)拍源可以由專門的硬件定時器產(chǎn)生,以下就以IRQ中斷方式產(chǎn)生節(jié)拍源為示例。
初始化中斷控制器:
C程序
void VICInit(void){
VICIntEnClr=0xfffff;
VICDefVectAddr=-(INT32U)Non_Vect_IRQ_Handler;VICVectAddr0= (INT32U)OSTickISR;
VICVectCntl0= (0x20 | 0x04);
VICIntEnable= 1《《4;
}
定時器0中斷函數(shù):
C程序
void OSTickISR(void)
{
TO_IR = 0xff;
OSTimeTick(); //調(diào)用OSTimeTick()
VICVectAddr=0; //通知中斷控制器中斷結(jié)束
}
當定時中斷發(fā)生時調(diào)用OS_CPU_IRQ_ISR Handler(),得到OSTickISR()的地址并執(zhí)行,在OSTickISR()中調(diào)用OSTimeTick()為uCOS II提供周期性信號源。
此代碼在GNU工具鏈ARM-GCC下編譯通過,并在EasyARM2100開發(fā)實驗板上得到驗證。
通過示例講述了在uCOS II移植過程中的中斷處理所需要注意的幾個問題和通用方法,經(jīng)筆者在GNU工具鏈下編譯、調(diào)試,并在實驗板上得到很好的驗證。這種移植方案的中斷函數(shù)都使用C語言編寫,具有較好的移植性,有利于對不同需求的用戶進行中斷擴充,增強了中斷嵌套時uCOS II運行的穩(wěn)定性,使移植具有更好的通用性。
1設置OS_CPU.H 中與處理器和編譯器相關(guān)的代碼
#define OS_ENTER_CRITICAL() ARMDisableInt()
#define OS_EXIT_CRITICAL() ARMEnableInt()
#define OS_STK_GROWTH 1
2用C 語言編寫六個操作系統(tǒng)相關(guān)的函數(shù)(OS_CPU_C.C)
void *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd),void *pdata, void *ptos, INT16U opt)
{
unsigned int *stk;
opt = opt;
stk = (unsigned int *)ptos;
*--stk = (unsigned int) task;
*--stk = (unsigned int) task;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = 0;
*--stk = (unsigned int) pdata;
*--stk = (SVC32MODE|0x0);
*-
-stk = (SVC32MODE|0x0);
return ((void *)stk);
}
void OSTaskCreateHook (OS_TCB *ptcb)
{
ptcb=ptcb;//防止編譯時出現(xiàn)警告
}
void OSTaskDelHook (OS_TCB *ptcb)
{
ptcb=ptcb;//防止編譯時出現(xiàn)警告
}
void OSTaskSwHook (void)
void OSTaskStatHook (void)
void OSTimeTickHook (void)
后5 個函數(shù)為鉤子函數(shù),可以不加代碼。
3用匯編語言編寫四個與處理器相關(guān)的函數(shù)(OS_CPU.ASM)
(1)OSStartHighRdy();運行優(yōu)先級最高的就緒任務
LDR r4, addr_OSTCBCur ; 得到當前任務的TCB 地址
LDR r5, addr_OSTCBHighRdy ; 得到高優(yōu)先級任務的TCB 地址
LDR r5, [r5] ;得到堆棧指針
LDR sp, [r5] ;切換到新的堆棧
STR r5, [r4] ; 設置新的當前任務的TCB 地址
LDMFD sp!, {r4}
MSR SPSR_cxsf, r4
LDMFD sp!, {r4} ; 從棧頂?shù)玫叫碌穆暶?/p>
MSR CPSR_cxsf, r4
LDMFD sp!, {r0-r12, lr, pc } ; 開始新的任務
END
(2)OSCtxSw();任務級的任務切換函數(shù)
STMFD sp!, {lr} ; 保存PC 指針
STMFD sp!, {lr} ; 保存lr 指針
STMFD sp!, {r0-r12} ;保存寄存器文件和ret 地址
MRS r4, CPSR
STMFD sp!, {r4} ; 保存當前PSR
MRS r4, SPSR
STMFD sp!, {r4}
; OSPrioCur = OSPrioHighRdy
LDR r4, addr_OSPrioCur
LDR r5, addr_OSPrioHighRdy
LDRB r6, [r5]
STRB r6, [r4]
; 得到當前任務的TCB 地址
LDR r4, addr_OSTCBCur
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