μC/OS-II在C8051F上的移植

1 開發(fā)工具和運行環(huán)境

　　實現μC/OS-II的移植，要求所用的C編譯器支持混合編程。KEIL C51可為眾多的8051派生器件編程。我們選用的是KEIL7.02集成開發(fā)環(huán)境，仿真板基于C8051F015芯片。

2 移植中所需修改的文件

　　和CPU相關的文件主要有三個，分別是匯編文件OS_CPU_A.ASM、C語言文件 OS_CPU_C.C和頭文件OS_CPU.H。

2.1 OS_CPU.H文件

　　OS_CPU.H文件中定義了數據類型及與硬件相關的基本信息。其中改動部分如下：
typedef unsigned char OS_STK; /* 堆棧的寬度為8位 */
OS_CPU_EXT INT8U IE_SHADOW;
#define OS_ENTER_CRITICAL() IE_SHADOW = IE; IE = 0x7F /* 關中斷 */
#define OS_EXIT_CRITICAL() IE = IE_SHADOW
/* 恢復中斷 */
#define OS_STK_GROWTH 0
#define OS_TASK_SW() OSCtxSw()

　　在C8051F中，堆棧都是按字節(jié)操作的，故數據類型OS_STK聲明為8位。方向從低地址向高地址方向遞增，所以OS_STK_GROWTH設置為0。μC/OS-II在進入系統(tǒng)臨界代碼區(qū)之前要關中斷，等到退出臨界區(qū)后再打開，以保護核心數據不被多任務環(huán)境下的其它任務或中斷破壞。開、關中斷可通過設置SFR中的中斷屏蔽位實現。在關中斷時，先將IE的內容保存在全局變量IE_ SHADOW中，然后關中斷；退出臨界區(qū)時，還原IE_SHADOW的值。OS_TASK_SW()用來實現任務切換。就緒任務的堆棧初始化應該模擬一次中斷發(fā)生后的樣子，堆棧中應該按入棧次序設置好各個寄存器。OS_TASK_SW()函數模擬一次中斷過程，在中斷返回的時候進行任務切換。由于C8051F015沒有軟中斷，故直接定義宏OS_TASK_SW()為函數OSCtxSw()。
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2.2 OS_CPU_A.ASM文件

　　編譯器將每個文件作為一個模塊，編譯模塊以主名命名，稱為編譯模塊名，用NAME 來聲明。因此，應在文件頭部聲明NAME OS_CPU_A。

　　函數有程序部分和局部變量部分，它們分別放在獨立的段中。在大模式下，段名聲明的固定格式為 ?PR?函數名?模塊名 SEGMENT CODE。因此需要將OSStartHighRdy()、OSCtxSw()、OSIntCtxSw()和OSTickISR()用上面的格式一一聲明。如?PR?OSStartHighRdy?OS_CPU_A SEGMENT CODE，本模塊實現的函數需要用PUBLIC聲明，如PUBLIC OSStartHighRdy等。

　　C51將所有定義說明的數據標識符轉換為大寫字符，對函數則根據有無寄存器參數傳送和函數是否可重入進行換名，如：void OSIntEnter(void) reentrant函數的名字OSIntEnter換成_?OSIntEnter。這些規(guī)則可從編譯后的LST文件中看出。程序中聲明引用的五個全局變量為OSTCBCur、OSTCBHighRdy、OSRunning、OSPrioCur、OSPrioHighRdy，聲明格式是EXTRN IDATA (OSTCBCur)等。調用四個外部子程序OSTaskSwHook()、OSIntEnter()、OSIntExit()、OSTimeTick()，固定格式為：EXTRN CODE (_?OSTaskSwHook)等。

　　由于C8051F的堆棧指針只有8位，只能指向內部數據區(qū)的256個字節(jié)，因此，當前運行的任務的堆棧在IDATA區(qū)，堆棧大小為40H(64字節(jié))，堆棧起點由KEIL決定。通過標號可以獲得KEIL分配的SP起點，代碼如下：
?STACK SEGMENT IDATA
RSEG ?STACK
OSStack:
DS 40H
OSStkStart IDATA OSStack-1
為簡化子程序特定義壓棧出棧宏。壓棧的次序為PSW、ACC、B、DPL、DPH、R0~R7，出棧的次序與入棧相反。