μC／OS-II在51单片机上的移植

摘要：针对在51单片机上移植实时操作系统μC／OS-II的目的，以μC／OS-II工作原理为基础，结合51单片机堆栈空间少的情况，采用改变堆栈指针到不同任务寄存器组的方法，通过改变堆栈指针的实验，得出在堆栈空间较少的情况下，也能够实现μC／OS-II在51单片机上的运行的结论。
关键词：μC／OS；单片机；实时操作系统；堆栈

μC／OS-II是一种公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的嵌入式开发系统，代码简短、条理清晰、实时性及安全性能很高，绝大部分代码用C编写，现已被移植到多种处理器的构架中。随着51单片机片内资源的日益丰富，在51单片机上移植μC／OS-II已成为可能，植入系统后，由系统来管理软件与硬件资源，简化应用程序的设计，并且使应用系统功能更加完善。因此在51单片机上移植μC／OS-II具有十分重要的意义。

1 μC／OS实时操作系统概述
μC／OS-II实时操作系统是一种可移植、可固化、可裁剪即可剥夺型的多任务实时内核，适用于各种微处理器和微控制器。μC／OS-II主要包括任务调度、时间管理、内存管理、事件管理(信号量、邮箱、消息队列)4大部分。它的移植与4个文件相关：汇编文件(OS_CPU_A．A SM)、处理器相关C文件(OS_CPU．H、OS_CPU_C．C)和配置文件(OS_CFG．H)。有64个优先级，系统占用8个，用户可创建56任务，不支持时间片轮转。
它的基本思路就是“近似地每时每刻总是让优先级最高的就绪任务处于运行状态”。为了保证这一点，它在调用系统函数、中断结束、定时中断结束时总是执行调度算法。原作者通过事先计算好数据，简化了运算量，通过精心设计就绪表结构，使得延时可预知。任务的切换是通过模拟一次中断实现的。

2 任务调度的实现原理
任务调度是μC／OS-II的重要部分，和具体的微处理器关系紧密。必须移植的5个函数有4个都和任务有关。任务调度就是保存当前任务的寄存器和PC指针(即当前任务的断点)，然后把将要执行的任务的寄存器值返回给寄存器并把PC指向将要执行任务的断点。这些的实现要借助于堆栈和中断，为了简便起见，先看函数调用时堆栈的使用情况。在函数调用时，堆栈的一个重要功能就是保存被调函数的断点地址。若有4个函数，Fun1调用Fun2，Fun2调用Fun3，Fun3调用Fun4，Fun4为叶子程序(无子程序调用)。