新聞中心

EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > μC/OS-II在ARM平臺(tái)上移植的深入探討

μC/OS-II在ARM平臺(tái)上移植的深入探討

作者: 時(shí)間:2010-07-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
μ是一個(gè)重要的學(xué)習(xí)過程,有助于提高對(duì)RTOS的認(rèn)識(shí)與理解,從而提高嵌入式工作者的理論與技術(shù)水平。μ是一個(gè)小的實(shí)時(shí)內(nèi)核,源代碼公開,有詳盡的解釋。正是因?yàn)槠鋬?nèi)核小,才便于研究、理解和掌握。另外,參照TCP/IP協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和一些公開的圖書,在μ上增加TCP/IP協(xié)議棧,藍(lán)牙通信軟件、紅外通信協(xié)議也十分方便,商業(yè)價(jià)值得到了認(rèn)可。
隨著科技的發(fā)展,嵌入式應(yīng)用的復(fù)雜性越來越高,同時(shí)體系處理器的價(jià)格越來越低, + 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的架構(gòu)體系的使用會(huì)越來越廣泛。有鑒于此,本文對(duì)μC/OS-II在ARM下的進(jìn)行了
1 操作系統(tǒng)μC/OS-II及S3C2410開發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介
1.1 μC/OS-II簡(jiǎn)介

μC/OS最早出自于1992年美國(guó)嵌入式系統(tǒng)專家Jean J.Labrosse在《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志5月和6月上刊登的文章連載,并把μC/OS的源代碼發(fā)表在該雜志的BBS上。μC/OS-II是目前最新的版本。
 μC/OS-II是專門為計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,絕大部分代碼用C語(yǔ)言編寫。CPU的相關(guān)部分采用匯編語(yǔ)言編寫,總量在200行左右的匯編語(yǔ)言被壓縮到最低限度,目的是便于到任何一種其他的CPU上去。μC/OS-II具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實(shí)時(shí)性優(yōu)良、可擴(kuò)展等特點(diǎn),最小內(nèi)核可編譯至2 KB。μC/OS-II可移植到幾乎所有知名的CPU上。
1.2 μC/OS-II的組成
嚴(yán)格地說μC/OS-II只是一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核,它僅僅包含了任務(wù)調(diào)度、任務(wù)管理、時(shí)間管理、內(nèi)存管理和任務(wù)間的通信和同步等基本功能。沒有提出輸入輸出管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信等額外的服務(wù)。但由于μC/OS-II良好的可擴(kuò)展性和源代碼開放,這些非必須的功能完全可以由用戶根據(jù)自己的需要分別實(shí)現(xiàn)。
μC/OS-II可以大致分成核心、任務(wù)處理、時(shí)間處理、任務(wù)同步與通信、CPU的移植等5個(gè)部分[1]。
(1)核心部分(OSCore.c):操作系統(tǒng)的處理核心,包括操作系統(tǒng)的初始化、操作系統(tǒng)運(yùn)行、中斷進(jìn)出的前導(dǎo)、時(shí)鐘節(jié)拍、任務(wù)調(diào)度、事件處理等多部分。
(2)任務(wù)處理部分(OSTask.c):與任務(wù)操作密切相關(guān)的部分。包括任務(wù)的建立、刪除、掛起、恢復(fù)等等。
(3)時(shí)鐘部分(OSTime.c):μC/OS-II中最小的時(shí)鐘單位是timetick(時(shí)鐘節(jié)拍)。任務(wù)延時(shí)等操作在此完成。
(4)任務(wù)同步和通信部分:為事件處理部分,包括信號(hào)量、郵箱、郵箱隊(duì)列、事件標(biāo)志等部分,主要用于任務(wù)間的相互聯(lián)系和對(duì)臨界資源的訪問。
(5)與CPU的接口部分:這里是指μC/OS-II針對(duì)所使用的CPU需要改寫的部分。由于μC/OS-II是一個(gè)通用性的操作系統(tǒng),其開放的源代碼是以X86內(nèi)核為例而編寫的,在應(yīng)用到其他處理器平臺(tái)上時(shí),這部分代碼必須做相應(yīng)的改變。
1.3 ARM硬件開發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介
調(diào)試時(shí)所用的硬件開發(fā)平臺(tái)是一款基于三星S3C2410A芯片的開發(fā)平臺(tái)。S3C2410開發(fā)板是一款通用的ARM9開發(fā)板,其基本配置采用三星公司的S3C2410 ARM920T芯片,主頻203 MHz。集成有SDRAM控制器、NAND Flash控制器、SD讀卡器、USB Host和USB Device控制器、LCD控制器、I2C總線控制器、SPI總線接口等。開發(fā)板上Flash空間為32 MB,SDRAM容量為128 MB。
2 S3C2410引導(dǎo)程序
開發(fā)板原有引導(dǎo)程序由VIVI公司提供,其運(yùn)行過程分成兩個(gè)階段。第一階段的代碼用匯編語(yǔ)言編程,主要完成以下任務(wù): (1)初始化CPU速度、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器配置寄存器,以及串口等硬件資源的配置;(2)建立內(nèi)存空間的映射圖,將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到合適的狀態(tài),為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核做準(zhǔn)備; (3)裝載操作系統(tǒng)映像到內(nèi)存中;(4)設(shè)置相關(guān)寄存器和資源,跳轉(zhuǎn)到main()函數(shù),進(jìn)入第二階段。
第二階段的代碼用C語(yǔ)言編寫,從main()函數(shù)開始,主要工作有:開發(fā)板外部接口初始化(I/O接口、UART接口、LCD接口等)、內(nèi)存映射和內(nèi)存管理單元初始化等,最后啟動(dòng)linux內(nèi)核。有大量文章對(duì)此開發(fā)板引導(dǎo)程序作了詳細(xì)的分析[3],本文在這里不做重復(fù),本文的重點(diǎn)是將引導(dǎo)程序與μC/OS-II操作系統(tǒng)二者融合,既利用了開發(fā)板源代碼提供的關(guān)于UART口、LCD和觸摸屏接口程序;時(shí)鐘、內(nèi)存管理等豐富的驅(qū)動(dòng)程序和接口程序,又成功地完成了對(duì)μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植和整合。
3 移植要點(diǎn)
  μC/OS-II的內(nèi)核分成2個(gè)部分,與處理器無關(guān)的代碼和與處理器有關(guān)的代碼。移植過程中需要根據(jù)S3C2410處理器和ADSV1.2開發(fā)平臺(tái)(這里特地強(qiáng)調(diào)編譯平臺(tái)的因素,主要考慮到各個(gè)編譯平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)格式的理解略有差別)的特點(diǎn)來重新編寫3個(gè)文件,用C語(yǔ)言編寫的OS_CPU.H、OS_CPU_C.C和用匯編語(yǔ)言編寫的OS_CPU_A.ASM,此外,要將S3C2410開發(fā)板引導(dǎo)程序和μC/OS-II內(nèi)核程序融合在一起,還必須將各自main()函數(shù)融為一體。
3.1 OS_CPU.H的移植
μC/OS-II內(nèi)核中OS_CPU.H代碼是根據(jù)X86內(nèi)核而寫的,其中的數(shù)據(jù)格式定義與ARM9內(nèi)核以及ADSv1.2開發(fā)平臺(tái)不完全相符。OS_CPU.H的移植分為以下4個(gè)部分:

tcp/ip相關(guān)文章:tcp/ip是什么



上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè)

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉