菜鸟学uC/OS_II(13)
By Norman
2008-8-2
今天突然有个想法，是否在其他结构比较简单的平台上移植比较容易一点，正好同学有一个凌阳的精简板，反正今天是星期天，就当是休息了。
首先肯定是去熟悉SPCE061A的结构和IDE了。主要是存储器结构、指令系统和中断这几个部分。本来不是做这个的，没有必要深究，总体看看，知道在哪些地方查就行，所以看到很快。于是摆好uCOS系统的资料，按照移植步骤，一个个文件、函数地写好，其他没有什么，就是时间节拍比较难一点，用了不少时间写，主要是去熟悉凌阳的中断系统，了解几个寄存器的用法。按照标准移植函数步骤写下来，代码也就10来行。
在这里我想说的不是如何移植，而是编译。凌阳的IDE说实话肯定是不太完善的。因为我同学本科的时候做过，那个时候似乎听他提到过这个问题。不过我今天算是感受到了。
写好文件，编译——我的错，有一个函数写错了，编译没有通过。然后我改了。编译，？？？怎么回事，还是这个错误？
大体是这样的，我写了一个OSTaskSw函数（原本想写OSCtxSw的），结果，这个IDE居然还真的认出来一个OSTaskSw，我当时就晕了，我好像在内核里没有看到过这个函数嘛。我赶紧去内核查找一下，没有嘛。我把OSTaskSw函数改成OSCtxSw（OS_CPU.H里），再编译，还是有。更晕了～
这个错误是这样报的：
Error L0080: The external symbol "_memset" has not a public definition.
Error L0080: The external symbol "_OSTaskSw" has not a public definition.
memset嘛好说，这应该是我没有包含某个库文件，我只是知道这是个字符串处理函数，应该在string.h里面，但是包含了它，还是有这个错误（现在还没有解决，惭愧～），但是OSTaskSw都没有了还给我报什么？
后来我想，这个IDE是GCC的，是不是因为增量编译，链接的时候用了以前的文件？干脆把所有以前编译生成的文件删除了（用clear没有用），再编译，嘿嘿，还真的没有这个错误了。I 服了HIM。确实没有用过，问题都不好找。
今天比较晚了，明天来解决另一个问题吧！我怀疑最大的可能是在工程文件的组织上有问题，应该好好梳理一下。因为我发现，编译应用程序文件是没有错的，Build的时候才出现。
心头憋得慌，一大早就跑到实验室来调试。弄了半天，把include文件夹中的memset搜索了一遍，就只有一个string.h里面有嘛。哪里还有其他的哩？难道我包含的地方不对？“SPCE061A.h”包含在includes.h中，能够使用，按说所有.c文件都包含includes.h，放在这里是没有问题的嘛。不过上天要它说不行，我也没辙啊～
没办法，上网查查吧。
一说是版本问题！我意识到，好像以前看过一个版本，在OSTask.c中好像是没有用到memset函数。那下载一个老版本的来实验一下，总不能让我去改内核吧，改出来更多问题，得不偿失。我下的是2.00的。
经过一番挣扎一般的调试（很久都没有怎么用过凌阳的IDE，很多功能不会用了，又不知道其Bug，出了问题就只好老老实实重新编译等等，确实很累），总算调通了。
经过记录下来——为了系统化，把uCOS标准移植伪码加上对比。
移植准备：
ucOS-II的移植主要涉及以下三个文件：
OS_CPU.H
OS_CPU_A.ASM
OS_CPU_C.C
移植的工作包括以下几个内容：
1. 在 OS_CPU.H 文件中
声明10个数据类型
BOOLEAN
INT8U
INT8S
INT16U
INT16S
INT32U
INT32S
FP32
FP64
OS_STK
声明三个宏
OS_ENTER_CRITICAL()
OS_EXIT_CRITICAL()
OS_TASK_SW()
设置一个常量的值
OS_STK_GROWTH
2. 编写四个汇编语言函数 （OS_CPU_A.ASM）
OSStartHighRdy()
OSCtxSw()
OSIntCtxSw()
OSTickISR()
3. 用C语言编写六个简单的函数 （OS_CPU_C.C）
OSTaskStkInit()
OSTaskCreateHook()
OSTaskDelHook()
OSTaskSwHook()
OSTaskStatHook()
OSTimeTickHook()
………………
4. 一般认为上面几个方面就构成了整个移植要做的工作，其实我认为还应该包含对Includes.h和OS_CFG.H的配置，因为这些决定了操作系统的功能和编译的环境。
移植工作：
1、OS_CPU.H
根据凌阳的数据结构特点，定义如下：
typedef unsigned char BOOLEAN;
typedef unsigned char INT8U;
typedef signed char INT8S;
typedef unsigned int INT16U;
typedef signed int INT16S;
typedef unsigned long INT32U;
typedef signed long INT32S;
typedef float FP32;
typedef double FP64;
typedef unsigned int OS_STK;
#define OS_CRITICAL_METHOD 2
#if OS_CRITICAL_METHOD == 2 /*一般都使用第二种方法*/
#define OS_ENTER_CRITICAL() __asm__("INT OFF \n\t") /*关中断*/
#define OS_EXIT_CRITICAL() __asm__("INT IRQ \n\t" "INT FIQ \n\t") /*开中断*/
#endif
#define OS_STK_GROWTH 1 /*堆栈增长方式，凌阳是从高向低增长*/
#define OS_TASK_SW() OSCtxSw() /*任务切换函数*/
*这里需要说明的是，很多编译器由于支持软中断，所以，这里通常使用的是软中断进入管理模式，然后进行任务切换（例如在ARM7中）。但是凌阳没有软中断，只好通过函数调用的方式进行，而不是让某个中断向量指向OSCtxSw()。
到这里，OS_CPU.H的工作大体就是这么多了。
2、OS_CPU_C.C
在这个文件中，最重要的是OSTaskStkInit()函数的编写，其他Hook函数用来扩展内核功能而不去修改内核结构。
先来看看一般堆栈需要初始化成什么样子：
l 保存参数（这个视情况而定，因为有些处理器的参数是通过寄存器传递的；如ARM7）
l 保存任务地址，用于保存当前任务（由于凌阳的段寄存器没用，为0，保存task+1）
l 处理器状态字（凌阳应该是SR吧，反正我保存的是SR）
l 中断返回地址保存（这个好像不太重要，我看ARM7里面就没有保存）
l 寄存器组
按照这个步骤，编写如下：
这里注意，版本不同，声明的类型也有不同，在2.52中是OS_STK。
void *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, void *ptos, INT16U opt)
{
OS_STK *stk;
opt = opt;
stk = (OS_STK *)ptos;
*stk-- = *((INT16U*)pdata);
// *stk-- = *((INT16U*)task); //为0，不需要保存
*stk-- = *((INT16U*)task + 1);
*stk-- = (INT16U)0x0000; //SR不能乱放东西的，因为这个是程序执行用到的
*stk-- = (INT16U)0x5555; //这些就可以随便放了为了调试方便，可以放一些有意义的数值
*stk-- = (INT16U)0x4444;
*stk-- = (INT16U)0x3333;
*stk-- = (INT16U)0x2222;
*stk-- = (INT16U)0x1111;
return ((void*)stk);
}
*说明：在标准伪码里面提到一个模拟ISR的压栈，暂时没有明白是什么意思。
3、OS_CPU_A.ASM
首先声明需要的外部变量和要输出的变量：
.external _OSTCBCur
.external _OSTCBHighRdy
.external _OSRunning
.external _OSPrioCur
.external _OSPrioHighRdy
.external _OSIntNesting
.external _OSTaskSwHook
.external _OSIntEnter
.external _OSIntExit
.external _OSTimeTick
.public _OSStartHighRdy
.public _OSIntCtxSw
.public _OSCtxSw
.public _OSTickISR
大概就这些吧
1）函数_OSStartHighRdy
标准函数伪码：
void OSStartHighRdy(void)
{
调用用户定义的OSTaskSwHook();
OSRunning = TRUE;
得到将要恢复运行的任务的堆栈指针：
Stack Pointer = OSTCBHighRdy——>OSTCBStkPtr;
从新任务堆栈中恢复处理器的所有寄存器;
执行中断返回指令;
}
按这个标准函数，编写函数如下：
_OSStartHighRdy:
CALL _OSTaskSwHook
R1 = 1
[_OSRunning] = R1;
R1 = [_OSTCBHighRdy]
SP = [R1] //注意是所指向的内容，调这个错误用了不少时间
POPALL //此函数只做了任务切换工作的一半，并没有保存当前任务的寄存器
RETI
2）函数_OSCtxSw
标准函数伪码：
void OSCtxSw(void)
{
保存处理器寄存器;
在当前任务的任务控制块中保存当前任务的堆栈指针：
OSTCBCur——>OSTCBStkPtr = Stack Pointer;
OSTaskSwHook();
OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
得到将要运行的任务的堆栈指针：
Stack Pointer = OSTCBHighRdy——>OSTCBStkPtr;
从新任务的任务堆栈中恢复处理器所有寄存器的值;
执行中断返回指令;
}
按这个标准函数，编写函数如下：
_OSCtxSw:
PUSHALL
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