μC/OS-II在80x86上的移植

在文件OS_CPU.H的末尾声明了一个8位变量OSTickDOSCtr，将保存时钟节拍发生的次数，每发生11次，调用DOS的时钟节拍函数一次，从而实现与DOS时钟的同步。OSTickDOSCtr是专门为PC环境而声明的，如果在其他非PC的系统中运行μC/OS-II，就不用这种同步方法，直接设定时钟节拍发生频率就行了。

9.04 OS_CPU_A.ASM

μC/OS-II的移植需要用户改写OS_CPU_A.ASM中的四个函数：

OSStartHighRdy()

OSCtxSw()

OSIntCtxSw()

OSTickISR()

9.04.01 OSStartHighRdy()

该函数由SStart()函数调用，功能是运行优先级最高的就绪任务，在调用OSStart()之前，用户必须先调用OSInit()，并且已经至少创建了一个任务(请参考OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()函数)。OSStartHighRdy()默认指针OSTCBHighRdy指向优先级最高就绪任务的任务控制块(OS_TCB)(在这之前OSTCBHighRdy已由OSStart()设置好了)。图F9.3给出了由函数OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建的任务的堆栈结构。很明显，OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr指向的是任务堆栈的顶端。

函数OSStartHighRdy()的代码见程序清单L9.3。

图F9.3 任务创立时的80x86堆栈结构.

为了启动任务，OSStartHighRdy()从任务控制块(OS_TCB)[程序清单L9.3(1)]中找到指向堆栈的指针，然后运行POPDS[程序清单L9.3(2)],POPES[程序清单L9.3(3)],POPA[程序清单L9.3(4)],和IRET[程序清单L9.3(5)]指令。此处笔者将任务堆栈指针保存在任务控制块的开头，这样使得堆栈指针的存取在汇编语言中更容易操作。

当执行了IRET指令后，CPU会从(SS:SP)指向的堆栈中恢复各个寄存器的值并执行中断前的指令。SS:SP+4指向传递给任务的参数pdata。

程序清单L 9.3 OSStartHighRdy().

_OSStartHighRdyPROCFAR

MOVAX,SEG_OSTCBHighRdy; 载入 DS

MOVDS,AX;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBHighRdy;SS:SP=OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr (1)

MOVSS,ES:[BX+2];

MOVSP,ES:[BX+0];

;

POPDS; 恢复任务环境 (2)

POPES;(3)

POPA;(4)

;

IRET; 运行任务 (5)

_OSStartHighRdyENDP

9.04.02 OSCtxSw()

OSCtxSw()是一个任务级的任务切换函数(在任务中调用，区别于在中断程序中调用的

OSIntCtxSw())。在80x86系统上，它通过执行一条软中断的指令来实现任务切换。软中断向量

指向OSCtxSw()。在μC/OS-II中，如果任务调用了某个函数，而该函数的执行结果可能造成系统

任务重新调度(例如试图唤醒了一个优先级更高的任务)，则在函数的末尾会调用OSSched(),

如果OSSched()判断需要进行任务调度，会找到该任务控制块OS_TCB的地址，并将该地址拷贝到

OSTCBHighRdy，然后通过宏OS_TASK_SW()执行软中断进行任务切换。注意到在此过程中，变量

OSTCBCur始终包含一个指向当前运行任务OS_TCB的指针。程序清单L9.4为OSCtxSw()的代码。

图F9.4是任务被挂起或被唤醒时的堆栈结构。在80x86处理器上，任务调用OS_TASK_SW()执

行软中断指令后[图F9.4/程序清单L9.4(1)]，先向堆栈中压入返回地址(段地址和偏移量)，

然后是状态字寄存器SW。紧接着用PUSHA[图F9.4/程序清单L9.4(2)],PUSHES[图F9.4/程序

清单L9.4(3)],和PUSHDS[图F9.4/程序清单L9.4(4)]保存任务运行环境。最后用OSCtxSw()在

任务OS_TCB中保存SS和SP寄存器。

任务环境保存完后，将调用用户定义的对外接口函数OSTaskSwHook()[程序清单L9.4(6)]。

请注意，此时OSTCBCur指向当前任务OS_TCB，OSTCBHighRdy指向新任务的OS_TCB。在

OSTaskSwHook()中，用户可以访问这两个任务的OS_TCB。如果不使用对外接口函数，请在头文

件中把相应的开关选项关闭，加快任务切换的速度。

程序清单L9.4 OSCtxSw().

_OSCtxSwPROCFAR(1)

;

PUSHA; 保存当前任务环境 (2)

PUSHES (3)

PUSHDS (4)

;

MOVAX,SEG_OSTCBCur; 载入DS

MOVDS,AX

;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBCur;OSTCBCur->OSTCBStkPtr=SS:S(5)

MOVES:[BX+2],SS

MOVES:[BX+0],SP

;

CALLFARPTR_OSTaskSwHook(6)

;

MOVAX,WORDPTRDS:_OSTCBHighRdy+2;OSTCBCur=OSTCBHighRdy(7)

MOVDX,WORDPTRDS:_OSTCBHighRdy

MOVWORDPTRDS:_OSTCBCur+2,AX

MOVWORDPTRDS:_OSTCBCur,DX

;

MOVAL,BYTEPTRDS:_OSPrioHighRdy;OSPrioCur=OSPrioHighRdy(8)

MOVBYTEPTRDS:_OSPrioCur,AL

;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBHighRdy;SS:SP=OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr (9)

MOVSS,ES:[BX+2]

MOVSP,ES:[BX]

;

POPDS; 载入新任务的CPU环境 (10)

POPES (11)

POPA (12)

;

IRET; 返回新任务 (13)

;

_OSCtxSwENDP

从对外接口函数OSTaskSwHook()返回后，由于任务的更替，变量OSTCBHighRdy被拷贝到

OSTCBCur中[程序清单L9.4(7)]，同样，OSPrioHighRdy被拷贝到OSPrioCur中[程序清单

L9.4(8)]。OSCtxSw()将载入新任务的CPU环境，首先从新任务OS_TCB中取出SS和SP寄存器的值

[图F9.4(6)/程序清单L9.4(9)]，然后运行POPDS[图F9.4(7)/程序清单L9.4(10)],POPES

[图F9.4(8)/程序清单L9.4(11)],POPA[图F9.4(9)/程序清单L9.4(12)]取出其他寄存器的值,

最后用中断返回指令IRET[图F9.4(10)/L9.4(13)]完成任务切换。

需要注意的是在运行OSCtxSw()和OSTaskSwHook()函数期间，中断是禁止的。

9.04.03 OSIntCtxSw()

在μC/OS-II中，由于中断的产生可能会引起任务切换，在中断服务程序的最后会调用