很久很久都没有写博客了,最近真是比赛一个接着一个,都需要参加,所以stm32的学习一直停滞不前,趁着最近准备模块的时间开始着手ucosII的学习,
没办法呀,学习还是要继续的。。
现在开始正式学习,今天的要求不高,只是分析一下移植的时候需要注意的问题,暂且不研究内核代码!(代码移植参照着ST官方源代码)
也就是资源里面名为 取AN-1018.pdf的文档。
代码这里可以下载http://download.csdn.net/detail/king_bingge/5353528
一、uc/OS的实时性是靠什么实现的?
1、uC/OS的实时性就是靠定时中断来完成。
2、每个时钟节拍到来,就会产生一次定时中断,中断后进行任务调度,运行就绪表中优先级最高的任务(非抢先型内核中断后继续运行被中断任务)。
即过一段时间就检测是否有重要任务需要运行,是的就转而运行更重要的任务,从而确保实时性(裸机程序就无法这样做了)。
当然这里没有把系统调用考虑进去。
二、首先整体把握一下在M3上运行ucosII的架构
这就是整个系统各模块之间的关系,好的接下来就按照手册来分析一下移植的时候需要注意的地方
1、关于OS_CPU.h文件
#ifndef OS_CPU_H #define OS_CPU_H #ifdef OS_CPU_GLOBALS #define OS_CPU_EXT #else #define OS_CPU_EXT extern #endif
一个全局变量的声明问题
2、类型定义
typedef unsigned char BOOLEAN; typedef unsigned char INT8U; /* Unsigned 8 bit quantity */ typedef signed char INT8S; /* Signed 8 bit quantity */ typedef unsigned short INT16U; /* Unsigned 16 bit quantity */ typedef signed short INT16S; /* Signed 16 bit quantity */ typedef unsigned int INT32U; /* Unsigned 32 bit quantity */ typedef signed int INT32S; /* Signed 32 bit quantity */ typedef float FP32; /* Single precision floating point */ typedef double FP64; /* Double precision floating point */ typedef unsigned int OS_STK; /* Each stack entry is 32-bit wide */ typedef unsigned int OS_CPU_SR; /* Define size of CPU status register (PSR = 32 bits) */
对于常用的编译器,这些都是没有问题的
3、接下来是两个比较重要的函数,在汇编代码里面
#define OS_ENTER_CRITICAL() {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();} #define OS_EXIT_CRITICAL() {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}
这两个代码就是进入和退出临界区的两个宏。所以当你使用了这两个宏定义,那么就需要加上这一句OS_CPU_SR cpu_sr = 0; 进行定义并且初始化。
所谓临界区:是指一些不能被中断的代码。哪些代码是不能中断的呢,比如我们模拟的入栈操作,再比如当我们在执行系统调用的时候。那么类似于这钟代码就是临界区,而上面这两个宏的作用就是当某些代码为临界代码的时候,那么我们就在开始这段代码的时候加上ENTER宏,在退出这段代码的时候就加上EXIT宏。
4、接下来继续看看这两个宏做了什么事情吧
跟踪进去可以发现
OS_CPU_SR_Save MRS R0, PRIMASK ; Set prio int mask to mask all (except faults) CPSID I BX LR OS_CPU_SR_Restore MSR PRIMASK, R0 BX LR
就是我们上一步所说的打开和屏蔽中断,注意了,根据ATCPS规则(不知道的可以百度),C和汇编进行混合调用的时候,R0传递着第一个参数,并且R0还是传递返回值的。
5、接下来就是栈的增长方向,在我们的stm32板子上面,栈是向下增长的,堆是向上增长的
#define OS_STK_GROWTH 1 /* Stack grows from HIGH to LOW memory on ARM */ #define OS_TASK_SW() OSCtxSw()
第二个宏定义是任务切换的宏,下面会提到
6、下面涉及到得就是这个文件里面需要修改的代码,首先看源代码,这是函数原型声明
/* ********************************************************************************************************* * PROTOTYPES ********************************************************************************************************* */ #if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* See OS_CPU_A.ASM */ OS_CPU_SR OS_CPU_SR_Save(void); void OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr); #endif void OSCtxSw(void); void OSIntCtxSw(void); void OSStartHighRdy(void); void OS_CPU_PendSVHandler(void); /* See OS_CPU_C.C */ void OS_CPU_SysTickHandler(void); void OS_CPU_SysTickInit(void); /* See BSP.C */ INT32U OS_CPU_SysTickClkFreq(void);
我们需要做的就是把这个三个函数注释掉,因为这是我们自己实现的
/* See OS_CPU_C.C */ // void OS_CPU_SysTickHandler(void); // void OS_CPU_SysTickInit(void); // /* See BSP.C */ // INT32U OS_CPU_SysTickClkFreq(void);
至此,第一个文件修改完毕,继续。。
三、关于os_cfg.h文件
1、这里都是一些配置,根据我们需要实现的功能来配置我们的OS,当然,如果只是为了点灯,那么我们可以这样做
#define OS_FLAG_EN 0 //禁用信号量集 #define OS_MBOX_EN 0 //禁用邮箱 #define OS_MEM_EN 0 //禁用内存管理 #define OS_MUTEX_EN 0 //禁用互斥信号量 #define OS_Q_EN 0 //禁用队列 #define OS_SEM_EN 0 //禁用信号量 #define OS_TMR_EN 0 //禁用定时器 #define OS_DEBUG_EN 0 //禁用调试 #define OS_APP_HOOKS_EN 0 336. #define OS_FLAG_EN 0 //禁用信号量集 #define OS_MBOX_EN 0 //禁用邮箱 #define OS_MEM_EN 0 //禁用内存管理 #define OS_MUTEX_EN 0 //禁用互斥信号量 #define OS_Q_EN 0 //禁用队列 #define OS_SEM_EN 0 //禁用信号量 #define OS_TMR_EN 0 //禁用定时器 #define OS_DEBUG_EN 0 //禁用调试 #define OS_APP_HOOKS_EN 0 //hook函数也可以注释掉 #define OS_EVENT_MULTI_EN 0 //多重事件函数也是一样 #define OS_EVENT_MULTI_EN 0
那么,到这里,这个文件中需要修改的内容就是这么多了。
四、关于os_cpu_c.c文件。
这个文件是对应于之前的宏开关来说的,我们要把之前三个函数相关的宏开关以及函数的定义注释掉,具体操作如下
// #define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL (*((volatile INT32U *)0xE000E010)) /* SysTick Ctrl & Status Reg. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_RELOAD (*((volatile INT32U *)0xE000E014)) /* SysTick Reload Value Reg. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CURRENT (*((volatile INT32U *)0xE000E018)) /* SysTick Current Value Reg. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CAL (*((volatile INT32U *)0xE000E01C)) /* SysTick Cal Value Reg. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_ST (*((volatile INT8U *)0xE000ED23)) /* SysTick Handler Prio Reg. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_COUNT 0x00010000 /* Count flag. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_CLK_SRC 0x00000004 /* Clock Source. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_INTEN 0x00000002 /* Interrupt enable. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_ENABLE 0x00000001 /* Counter mode. */ // #define OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_MIN 0xFF /* Min handler prio. */
对应的还有这个函数也需要注释掉
//void OS_CPU_SysTickInit (void) //{ // INT32U cnts; // // // cnts = OS_CPU_SysTickClkFreq() / OS_TICKS_PER_SEC; // // OS_CPU_CM3_NVIC_ST_RELOAD = (cnts - 1); // /* Set prio of SysTick handler to min prio. */ // OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_ST = OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_MIN; // /* Enable timer. */ // OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL |= OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_CLK_SRC | OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_ENABLE; // /* Enable timer interrupt. */ // OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL |= OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_INTEN; /
那么这样,这个文件也解决掉了。继续下一个
五、在OS_dbg.c这个文件中
修改一个地方,#define OS_COMPILER_OPT __root,将后面的__root注释掉,否则会报错。自己可以试试
六、来到OS_cpu_a.asm这个汇编文件
1、里面的PUBLIC全改为EXPORT。这是有ARM汇编语言语言规定的。
2、RSEG CODE:CODE:NOROOT(2) 开辟代码段的格式也是需要修改的
修改如下:
AREA |.text|, CODE , READONLY, ALIGN = 2 THUMB REQUIRE8 PRESERVE8
具体解释,看ARM的汇编编程介绍就知道了。
到这里,这个文件也修改完毕。
七、关于启动文件
有一个地方需要修改,那就是中断这部分。把启动代码中所有出现PendSV_Handler的地方替换成OS_CPU_PendSVHandler即可。
那么这个文件也修改完毕
到这里,我们的移植也就完成了一大部分,接下来就是编写自己的代码了。
八、编写几个简单的函数就能实现点灯了
#include "includes.h" static OS_STK startup_task_stk[STARTUP_TASK_STK_SIZE]; //定义栈 int main(void) { BSP_Init(); OSInit(); OSTaskCreate(Task_LED,(void *)0, &startup_task_stk[STARTUP_TASK_STK_SIZE-1], STARTUP_TASK_PRIO); OSStart(); return 0; } /* * 函数名:BSP_Init * 描述 :时钟初始化、硬件初始化 * 输入 :无 * 输出 :无 */ void BSP_Init(void) { LED_GPIO_Config(); /* LED 端口初始化 */ } void Task_LED(void *p_arg) { (void)p_arg; // 'p_arg' 并没有用到,防止编译器提示警告 SysTick_init(); while (1) { LED1( ON ); OSTimeDlyHMSM(0, 0,0,500); LED1( OFF); OSTimeDlyHMSM(0, 0,0,500); } } /* * 函数名:SysTick_init * 描述 :配置SysTick定时器 * 输入 :无 * 输出 :无 */ void SysTick_init(void) { SysTick_Config(SystemCoreClock /OS_TICKS_PER_SEC);//初始化并使能SysTick定时器 }
到这里就实现单任务系统了,OK。点灯完毕!接下来就是仔细分析源码了。