ucos_ii的移植

uC/OS-II是源码开放、可固化、可移植、可裁剪、可剥夺的实时多任务OS 内核，适用于任务多、对实时性要求较高的场合。

uC/OS-II适合小型系统，具有执行效率高、占用空间小、实时性优良和可扩展性等特点，最小内核可编译至2K。

uC/OS-II内核提供任务调度与管理、时间管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能。

所谓RTOS移植，就是使一个实时内核能在某个微处理器或微控制器上运行。

大部分的uC/OS-II代码试用C写的，但仍需要用C和ASM写一些与处理器相关的代码，这是因为uC/OS-II在读写处理器寄存器时只能通过ASM实现。

要是uC/OS-II正常运行，处理器必须满足一定的条件：处理器的C编译器能产生可重入代码；用C语言就可以打开和关闭中断；处理器支持中断，并能产生定时中断；处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈；处理器有将SP和其他CPU reg读出和存储到堆栈或内存中的指令；uC/OS-II移植工作主要包括以下三个方面的内容：(1)修改与处理器核编译器相关的代码：主要在includes.h中，修改数据类型定义说明，OS_ENTER_CRITICAL()、OS_EXIT_CRITICAL()和堆栈增长方向定义OS_STK_GROWTH。

(2)用C语言编写10个移植相关的函数：主要在OS_CPU_C.C中，包括堆栈初始化OSTaskStkInit()和各种回调函数。

(3)编写4个汇编语言函数：主要在OS_CPU_A.ASM中，包括：_OSTickISR //时钟中断处理函数_OSIntCtxSW //从ISR中调用的任务切换函数_OSCtxSW //从任务中调用的任务切换函数_OSStartHighRdy //启动最高优先级的任务uC/OS-II移植的关键问题：(1)临界区访问：uC/OS-II需要先禁止中断再访问代码临界段，并且在访问完毕后重新允许中断，这就使得uC/OS-II能够保护临界段代码免受多任务或ISR的破坏。

ucOS-II移植到S3C2410笔记之一1: 问题：移植汇编函数：OSStartHighRdy, 如下，但发现只有OS_TaskIdle 一个任务时，都不能正确运行。

.globl OSStartHighRdy .type OSStartHighRdy, %functionOSStartHighRdy: /* C variable OSRunning = TRUE */ mov r0, #1 ldr r1, =OSRunning str r0, [r1] /* get the stack pointer of task that will be running. */ ldr r5, =OSTCBHighRdy /* R0= the address of pointer variable OSTCBHighRdy */ ldr r6, [r5] /* R1= the the value of pointer variable OSTCBHighRdy= OS_TCB(TaskIdle) */ ldr r7, [r6] /* R2= the value of pointer variable OS_TCB->OSTCBStkPtr, the value is address*/ /*ldr r8, [r7]*/ /* R3= the value of pointer*/ mov sp, r7 /* restore SP*/ ldr r1, [sp, #0] msr cpsr, r1 /* restore CPSR */ add sp, sp, #4 /* pointer to R0 location */ ldmia sp!,{r0-r12, lr, pc} /* restore R0-R12, LR, PC */2：实验，删掉如下代码(OSRunning=1，即上面红色部分代码)后，系统正常。

Ucos_II移植总结：之前已经基本算是成功的移植过ucos-II（内存管理部分没有处理），但是由于可恶的硬盘故障，让我的劳动成果付诸东流。

其间的一些移植经验没有及时总结，现在想来颇有点从头再来的悲壮！鉴于之前的教训，这次，边移植边总结，以防重蹈覆辙。

还好之前的移植过程已经解决了部分棘手的难题，现在复现一下权当是复习一下arm和ucos_II了。

这次的移植还是基于SEP4020芯片，其中的一些引导代码和中断处理代码还是照搬已经写好的代码吧，现在已经没有自己动手写的激情了！下面按照自己的移植步骤一步步总结吧：第一步：创建工程，将基本的启动代码照搬过来，建立一个最小系统，能够在开发板上运行成功。

第二步：将ucos-II源代码copy过来。

第三步：对基本的语法错误进行改正。

对工程进行编译，根据提示进行基本语法的改正。

主要包括：INCLUDES.h中头文件的调用第四步：对需要自己手动编写的函数首先要清空，防止编译报错，然后一步步手动编写代码。

1、临界段代码：os_cpu.h中OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()两个宏重新定义为我们自己写的开关中断函数。

Os_cpu_a.s文件添加如下代码：AREA MCUINIT , CODE, READONLYENTRY;/* 开启IRQ中断*/;voidEnableInterrupt(void);{EXPORT EnableInterruptEnableInterruptmrs r0,CPSRbic r0, r0, #0x80 ;set bit7 to 0msr CPSR_cxsf,r0movpc,lr ;Return to caller;};/* 关闭IRQ中断*/;voidDisableInterrupt(void);{EXPORT DisableInterruptDisableInterruptmrs r0,CPSRorr r0, r0, #0x80 ;set bit7 to 1msr CPSR_cxsf,r0movpc,lr ;Return to caller;}END2、OS_CPU_A.S文件代码编写AREA MCUINIT , CODE, READONLYENTRY;/* 开启IRQ中断*/;voidEnableInterrupt(void);{EXPORT EnableInterruptEnableInterruptmrs r0,CPSRbic r0, r0, #0x80 ;set bit7 to 0msr CPSR_cxsf,r0movpc,lr ;Return to caller;};/* 关闭IRQ中断*/;voidDisableInterrupt(void);{EXPORT DisableInterruptDisableInterruptmrs r0,CPSRorr r0, r0, #0x80 ;set bit7 to 1msr CPSR_cxsf,r0movpc,lr ;Return to caller;};任务切换代码OSCTXSWEXPORT OS_TASK_SW_ARMOS_TASK_SW_ARMSTMFD sp!, {lr} ; save pcSTMFD sp!, {lr} ; save lrMRS r14, SPSRSTMFD sp!, {r14} ; save current PSRSTMFD sp!, {r0-r12} ; save register file and ret address ;; OSPrioCur = OSPrioHighRdyIMPORT OSPrioCurIMPORT OSPrioHighRdyLDR r4, =OSPrioCurLDR r5, =OSPrioHighRdyLDRB r6, [r5]STRB r6, [r4]; Get current task TCB addressIMPORT OSTCBCurLDR r4, =OSTCBCurLDR r5, [r4]STR sp, [r5] ; store sp in preempted taskss TCB; Get highest priority task TCB addressIMPORT OSTCBHighRdyLDR r6, =OSTCBHighRdyLDR r6, [r6]LDR sp, [r6] ; get new tasks stack pointer; OSTCBCur = OSTCBHighRdySTR r6, [r4] ; set new current task TCB address;LDMFD sp!, {r0-r12} ; YYY+LDMFD sp!, {r14} ; YYY+; LDR r14, =0x000000D3MSR CPSR_cxsf, r14 ; YYY+；调试时屏掉此句才会跑的通，待解决LDMFD sp!, {lr,pc} ; YYY+；OS启动时开始运行创建的最高优先级任务; void OSStartHighRdy(void); ; Start the task with the highest priority;;EXPORT OSStartHighRdyOSStartHighRdyIMPORT OSTCBCurIMPORT OSTCBHighRdyIMPORT OSRunningLDR r4, =OSTCBCur ; Get current task TCB addressLDR r5, =OSTCBHighRdy ; Get highest priority task TCB addressLDR r5, [r5] ; get stack pointerLDR sp, [r5] ; switch to the new stackSTR r5, [r4] ; set new current task TCB address;OSRunning = 1 'TURE'LDR r4, =0x01 ; Get current task TCB addressLDR r5, =OSRunning ; Get highest priority task TCB addressSTRB r4, [r5];LDMFD sp!, {r0-r12} ; start the new taskLDMFD sp!, {r14} ; get new state from top of the stackMSR CPSR_cxsf, r14 ; CPSR should be SVC32ModeLDMFD sp!, {lr,pc}；中断级任务切换EXPORT OSIntCtxSwOSIntCtxSwIMPORT OSTCBCurIMPORT OSPrioCurIMPORT OSTCBHighRdyIMPORT OSPrioHighRdyIMPORT OSTaskSwHookBL OSTaskSwHook;OSTCBCur = OSTCBHighRdyLDR r4, =OSTCBCurLDR r5, =OSTCBHighRdyLDR r6, [r5]STR r6, [r4];OSPrioCur = OSPrioHighRdyLDR r4, =OSPrioCurLDR r5, =OSPrioHighRdyLDRB r6, [r5]STRB r6, [r4];sp = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtrLDR r6, =OSTCBHighRdyLDR r6, [r6]LDR sp, [r6] ; get new tasks stack pointerLDMFD sp!,{r0, r1}；在timedly中断服务程序中，函数开始压栈两个寄存器，为保证堆栈中数据一致，需出栈对齐;resume registersLDMFD sp!, {r0-r12} ; start the new taskLDMFD sp!, {r14} ; get new state from top of the stack; LDR r14, =0x000000D3MSR CPSR_cxsf, r14 ; CPSR SVC32Mode调试时屏掉此句才会跑的通，待解决LDMFD sp!, {lr,pc}END中断服务程序代码IRQ_DOstmfd sp!, {r0,r1}ldr r0, =IRQ_R1str r1, [r0]ldmfd sp!, {r0}ldr r1, =IRQ_R0str r0, [r1] ;保存R0和R1寄存器（因为这两个寄存器再后面要用到）add r13, r13, #4 ;restore the sp_irq top to original irq topsub r14, r14, #4mov r0, r14 ;LR_irq(R14)减4并保存在R0mrs r1, spsrorr r1, r1, #0x80 ;将SPSR_irq的中断屏蔽位置‘1’（屏蔽中断），并保存再R1 中msr cpsr_cxsf, r1 ;将模式切换到中断前的模式;---------------------------------------------------------------------------------------------bic r1, r1, #0x80 ;将原先保存的SPSR_irq的R1的中断屏蔽位清零（允许中断）stmfd sp!, {r0}stmfd sp!, {r14}stmfd sp!, {r1} ;依次将R0,R14,R1的值压入中断前模式下的堆栈（当前R0,R14,R1中存放的分别是LR_irq-4，中断前模式下的LR，SPSR_irq)ldr r0, =IRQ_R1ldr r1, [r0]stmfd sp!, {r1}ldr r1, =IRQ_R0ldr r0, [r1]stmfd sp!, {r0}ldmfd sp!, {r0,r1} ;恢复原先保存的R0和R1stmfd sp!, {r0-r12} ;将r0--r12全部压入中断以前模式下的堆栈;; Get current task TCB addressIMPORT OSTCBCurLDR r4, =OSTCBCur；及时保存当前任务中断，因为可能会进行任务切换LDR r5, [r4]STR sp, [r5] ; store sp in preempted taskss TCB;-----------------------------IMPORT int_vector_handlerbl int_vector_handler ;跳转到中断源判断和中断处理程序;----------------------------- ;restore the registerldmfd sp!, {r0-r12} ;恢复原先保存的R0-R12ldmfd sp!, {r14}msr cpsr_cxsf, r14ldmfd sp!, {r14} ;将原先保存的SPSR_irq恢复到CPSR中ldmfd sp!, {pc}3、堆栈初始化函数OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt) {unsignedint *stk;opt = opt; /* 'opt' is not used, prevent warning */stk = (unsigned int *)ptos; /* Load stack pointer *//* build a context for the new task */*--stk = (unsigned int) task; /* pc */*--stk = (unsigned int) task; /* lr */*--stk = (0x60000053); /* cpsr IRQ, FIQ disable*/*--stk = 0; /* r12 */*--stk = 0; /* r11 */*--stk = 0; /* r10 */*--stk = 0; /* r9 */*--stk = 0; /* r8 */*--stk = 0; /* r7 */*--stk = 0; /* r6 */*--stk = 0; /* r5 */*--stk = 0; /* r4 */*--stk = 0; /* r3 */*--stk = 0; /* r2 */*--stk = 0; /* r1 */*--stk = (unsigned int) pdata; /* r0 */// *--stk = (0x0); /* spsr IRQ, FIQ disable */return ((void *)stk);}4、timertick函数void Timer_IRQ_Service1(void){U32 dummyread;U8 y;dummyread = *(RP)TIMER_T1ISCR;/* timerflag = 1;*///OSIntNesting = OSIntNesting + 1;clear_reg( TIMER_T1CR, 0);//关闭通道1中断OSTimeTick ();set_reg( TIMER_T1CR, 0);//使能通道1中断OS_ENTER_CRITICAL();if ((OSIntNesting == 0) && (OSLockNesting == 0)) { /* Sched. only if all ISRs done & not locked */y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; /* Get pointer to HPT ready to run */OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) { /* No CtxSw if current task is highest rdy */OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];OSCtxSwCtr++; /* Increment context switch counter *///OS_TASK_SW(); /* Perform a context switch */OSIntCtxSw();}}OS_EXIT_CRITICAL();}第五步：对移植好的代码进行调试。

UCOS II在PC上的移植网上移植教程有不少,不过对于初学者还是容易出问题,在这里将移植的详细过程记录如下,建议有兴趣的同学,找台电脑,从头试一遍,这样就算是入门了.一、准备工作在PC上移植ucos系统，因为ucos系统的源代码是c语言写的，因此编译C的软件必不可少。

在pc机上运行，还需要对pc的设备进行一空的控制，会用到汇编语言，因此汇编语言的编译软件也必不可少。

再有就是操作系统的源码，这些都准备好了，就可以进行移植了。

一些教材在移植是c编译环境选BORLAND C++ 4.5，汇编编译用TASM5.0，网络上能找到的移植方法基本都是基于这2个软件的。

这2个编译软件和操作系统源码可以通过网络下载。

图1 ucos移植的必备文件下载解压后，如图1所示。

下边开始安装，编译软件。

BORLAND C++和TASM5.0安装顺序不会影响到使用，在安装之前先来看下c盘的文件结构。

在图2中，c盘根目录下只有3个文件夹，当我们配置完成后，会多出4个文件夹。

图2 编译环境安装前c盘文件结构二、开始安装1.安装编译软件BORLAND C++ 4.5。

在BORLAND C++ 4.5安装文件包里找到找到install.exe文件并双击，默认的安装路径就C:\BC45。

因此安装时，可以用默认设置一直继续，安装过程如图3所示（注意安装包里还有一个setup文件，请不要用它来安装）。

图3 bc4.5安装界面2.安装汇编编译软件TASM5.0（1）这一步如果不小心，很容易安装不正确。

先在C盘建立一个名为TASM的文件夹，然后把TASM5.0安装文件里的所有文件都复制进去。

如图4所示，双击图4中的install 文件开始安装。

图4 TASM5.0安装（2）在弹出的界面按回车键继续，出现安装选择文件界面，将默认的A改为C如图5所示。

图5 修改盘符（3）按回车键继续，出现一个路径设置的界面，继续按回车键，出现安装配置界面如图6所示。

一步步移植uCOS-IIandLwIP（二）2、ethernetif.c函数接口编写ethernetif.c文件主要涉及5个接口函数的编写：static void low_level_init(struct netif *netif)；static err_t low_level_output(struct netif *netif,struct pbuf *p)；static struct pbuf * low_level_input(struct netif *netif)；err_t ethernetif_input(struct netif *netif)；err_t ethernetif_init(struct netif *netif)；（1）low_level_init（struct netif *netif）从函数的声明可以看出，我们的主要工作是对struct netif定义的netif初始化，查阅LwIP源文件找到struct netif结构体的定义（删除条件编译后的基本定义）：struct netif {/** pointer to next in linked list */struct netif *next;/** IP address configuration in network byte order */ip_addr_t ip_addr;ip_addr_t netmask;ip_addr_t gw;/** This function is called by the network device driver* to pass a packet up the TCP/IP stack. */netif_input_fn input;/** This function is called by the IP module when it wants* to send a packet on the interface. This function typically * first resolves the hardware address, then sends the packet. */netif_output_fn output;/** This function is called by the ARP module when it wants* to send a packet on the interface. This function outputs* the pbuf as-is on the link medium. */netif_linkoutput_fn linkoutput;/** This field can be set by the device driver and could point* to state information for the device. */void *state;/** maximum transfer unit (in bytes) */u16_t mtu;/** number of bytes used in hwaddr */u8_t hwaddr_len;/** link level hardware address of this interface */u8_t hwaddr[NETIF_MAX_HWADDR_LEN];/** flags (see NETIF_FLAG_ above) */u8_t flags;/** descriptive abbreviation */char name[2];/** number of this interface */u8_t num;};其中typedef err_t (*netif_input_fn)(struct pbuf *p,struct netif *inp);typedef err_t (*netif_output_fn)(struct netif *netif, struct pbuf *p, ip_addr_t *ipaddr);typedef err_t (*netif_linkoutput_fn)(struct netif *netif,struct pbuf *p);在这里我们将DM9000底层的MAC地址及初始化写入该函数内，其代码如下：static void low_level_init(struct netif *netif){/* set MAC hardware address length */netif->hwaddr_len = ETHARP_HWADDR_LEN;/* set MAC hardware address */netif->hwaddr[0] = MAC_ADDR0;netif->hwaddr[1] = MAC_ADDR1;netif->hwaddr[2] = MAC_ADDR2;netif->hwaddr[3] = MAC_ADDR3;netif->hwaddr[4] = MAC_ADDR4;netif->hwaddr[5] = MAC_ADDR5;/* maximum transfer unit */netif->mtu = 1500;/* don't set NETIF_FLAG_ETHARP if this device is not an ethernet one */netif->flags = NETIF_FLAG_BROADCAST | NETIF_FLAG_ETHARP | NETIF_FLAG_LINK_UP;/* Do whatever else is needed to initialize interface. */DM9000_Init();}（2） struct pbuf * low_level_input(struct netif netif)该函数主要是用来实现将网卡中接收到的数据转换为LwIP定义的struct pbuf类型的数据包，便于协议栈数据处理。