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μCOS-II移植到ARM处理器上的几个要点

作者:时间:2018-09-14来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201809/389173.htm

LDR R5,[R4]

STR SP,[R5]

OS_CPU_IRQ_ISR_1:

MSR CPSR_c,#(NO_INT | IRQ32_MODE)

//切换到SVC模式

LDR R0,OS_CPU_IRQ_ISR_Handler

MOV LR,PC

BX R0

MSR CPSR_c,#(NO_INT | SVC32_MODE)

//切换到SVC模式

LDRR0,OS_IntExit //OSIntExit()

MOV LR,PC

BX R0

……

在代码中省略了现场工作寄存器的保护与恢复及工作模式的切换。

3.4 中断处理程序

以IRQ中断为例,中断处理程序:

C程序

void OS_CPU_IRQ_ISR_Handler(void){PFNCT pfnct; //定义中断函数指针pfnct=(PFNCT)VICVectAddr; //获取函数地址while(pfnct!=(PFNCT)0){(*pfnct)(); //调用中断函数pfnct=(PFNCT)VICVectAddr; //获取新的中断函数} //所有中断都执行完毕退出}

中断处理程序依赖中断控制器的中断响应顺序,所以uCOS II把OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()归属于用户程序的一部分。在中断返回之前,中断处理程序要处理完所有的中断响应,以避免在多个中断同时响应或中断处理过程中响应中断的情况下, 进入OS_CPU_IRQ_ISR () 和退出OS_CPU_IRQ_ISR()时,OS_CPU_IRQ_ISR()耗尽保存CPU寄存器的堆栈空间。

另外,在OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()中不要清CPSR的I位来开放中断,因为没有必要使用中断嵌套,OS_CPU_IRQ_ISR_Handler()在返回之前会检查并处理所有的中断。

3.5 编写中断函数

中断函数一般采用C语言编写,uCOS II建议中断函数应尽量短,一般做法是在中断函数中缓存数据,给任务发送一个信号来处理数据。中断函数的地址在系统初始化的时候要置人中断向量寄存器(VICVectAddr0~15)。由于向量中断控制器(VIC)的特殊结构,在中断函数中要写一次中断向量寄存器(VICV粗体ectAddr)。

4中断处理的应用示例

uCOS II要提供周期性信号源,用于实现时间延时和确认超时。节拍率应为10~100 Hz。时钟节拍源可以由专门的硬件定时器产生,以下就以IRQ中断方式产生节拍源为示例。

初始化中断控制器:

C程序

void VICInit(void){

VICIntEnClr=0xfffff;

VICDefVectAddr=-(INT32U)Non_Vect_IRQ_Handler;VICVectAddr0= (INT32U)OSTickISR;

VICVectCntl0= (0x20 | 0x04);

VICIntEnable= 1《《4;

}

定时器0中断函数:

C程序

void OSTickISR(void)

{

TO_IR = 0xff;

OSTimeTick(); //调用OSTimeTick()

VICVectAddr=0; //通知中断控制器中断结束

}

当定时中断发生时调用OS_CPU_IRQ_ISR Handler(),得到OSTickISR()的地址并执行,在OSTickISR()中调用OSTimeTick()为uCOS II提供周期性信号源。

此代码在GNU工具链ARM-GCC下编译通过,并在EasyARM2100开发实验板上得到验证。

通过示例讲述了在uCOS II过程中的中断处理所需要注意的几个问题和通用方法,经笔者在GNU工具链下编译、调试,并在实验板上得到很好的验证。这种移植方案的中断函数都使用C语言编写,具有较好的移植性,有利于对不同需求的用户进行中断扩充,增强了中断嵌套时uCOS II运行的稳定性,使移植具有更好的通用性。

1设置OS_CPU.H 中与处理器和编译器相关的代码

#define OS_ENTER_CRITICAL() ARMDisableInt()

#define OS_EXIT_CRITICAL() ARMEnableInt()

#define OS_STK_GROWTH 1

2用C 语言编写六个操作系统相关的函数(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;//防止编译时出现警告

}

void OSTaskDelHook (OS_TCB *ptcb)

{

ptcb=ptcb;//防止编译时出现警告

}

void OSTaskSwHook (void)

void OSTaskStatHook (void)

void OSTimeTickHook (void)

后5 个函数为钩子函数,可以不加代码。

3用汇编语言编写四个与处理器相关的函数(OS_CPU.ASM)

(1)OSStartHighRdy();运行优先级最高的就绪任务

LDR r4, addr_OSTCBCur ; 得到当前任务的TCB 地址

LDR r5, addr_OSTCBHighRdy ; 得到高优先级任务的TCB 地址

LDR r5, [r5] ;得到堆栈指针

LDR sp, [r5] ;切换到新的堆栈

STR r5, [r4] ; 设置新的当前任务的TCB 地址

LDMFD sp!, {r4}

MSR SPSR_cxsf, r4

LDMFD sp!, {r4} ; 从栈顶得到新的声明

MSR CPSR_cxsf, r4

LDMFD sp!, {r0-r12, lr, pc } ; 开始新的任务

END

(2)OSCtxSw();任务级的任务切换函数

STMFD sp!, {lr} ; 保存PC 指针

STMFD sp!, {lr} ; 保存lr 指针

STMFD sp!, {r0-r12} ;保存寄存器文件和ret 地址

MRS r4, CPSR

STMFD sp!, {r4} ; 保存当前PSR

MRS r4, SPSR

STMFD sp!, {r4}

; OSPrioCur = OSPrioHighRdy

LDR r4, addr_OSPrioCur

LDR r5, addr_OSPrioHighRdy

LDRB r6, [r5]

STRB r6, [r4]

; 得到当前任务的TCB 地址

LDR r4, addr_OSTCBCur



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