實(shí)時操作系統(tǒng)C/OS-II在ARM7上的移植

　　目前，嵌入式系統(tǒng)在家電、移動電話、PDA等各種領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，程序設(shè)計也越來越復(fù)雜，這就需要采用一個通用的嵌入式操作系統(tǒng)來對其進(jìn)行管理和控制。移植了操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，可大大減輕程序員的負(fù)擔(dān)，操作系統(tǒng)提供了多任務(wù)的管理功能，只需專注于每個任務(wù)的管理。對于不同的應(yīng)用，可以按照相同的步驟完成系統(tǒng)設(shè)計。如果更換硬件平臺，則只需要對操作系統(tǒng)進(jìn)行少量的移植工作，與硬件無關(guān)的應(yīng)用代碼完全無需修改，同時，可增強(qiáng)代碼的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。

　　μC/OS-II是一種專門為微處理器設(shè)計的搶占式實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)，具有源代碼公開、可移植性和可靠性高等特點(diǎn)。由于μC/OS-II是為嵌入式應(yīng)用編寫的通用軟件，故在具體應(yīng)用時需根據(jù)不同單片機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行移植，其大部分代碼是用標(biāo)準(zhǔn)C語言所寫，只有與處理器相關(guān)的一部分代碼用匯編語言編寫，因而具有很強(qiáng)的移植性，能在從8位到64位單片機(jī)以及DSP等超過40種不同構(gòu)架的微處理器上實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。本文主要介紹μC/OS-II在Samsung公司的一款ARM7TDMI的嵌入式處理器S3C44B0X上移植應(yīng)用。

　　要實(shí)現(xiàn)μC/OS-II在S3C44B0X的構(gòu)建、裁剪和移植，需要有S3C44B0X的編譯器，本文采用的是英蓓特公司推出的EmbestIDE for ARM編譯器。

　　2 μC/OS-II在S3C44B0X上移植的可行性分析

　　所謂移植，就是使一個實(shí)時內(nèi)核能在某個微處理器或微控制器上運(yùn)行。要使μC/OS-II能夠正常運(yùn)行，處理器必須滿足以下幾個條件：

　　(1)處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重人代碼；

　　(2)在程序中可以打開或者關(guān)閉中斷；

　　(3)處理器支持中斷，并且能產(chǎn)生定時中斷(通常在l0~l000Hz之間)；

　　(4)處理器支持能夠容納一定量數(shù)據(jù)的硬件堆棧；

　　(5)處理器有將堆棧指針和其他CPU寄存器存儲和讀出到堆棧(或者內(nèi)存)的指令。Samsung公司的S3C44BOX處理器能夠滿足以上的要求，所以可以將μC/OS-II移植到S3C44B0X上。

　　3 μC/OS-II在S3C44B0X上移植的概要

　　μC/OS-II硬件和軟件的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖中可以看出，對μC/OS-II的移植實(shí)際上就是對與處理器有關(guān)的代碼進(jìn)行重寫或修改。本文中移植代碼結(jié)構(gòu)由四部分組成，分別是用戶代碼部分、核心代碼部分、設(shè)置代碼部分、與處理器相關(guān)的移植代碼部分。用戶代碼即應(yīng)用軟件，用來實(shí)現(xiàn)用戶的具體要求，例如本文中和PC機(jī)的串口通訊代碼；核心代碼部分, 包含OS_CORE.C、COS_FLAG.C、OS_MBOX.C、OS_MEME.C、OS_Q.C、OS_SEM.C、OS_TASK.C、OS_TIME.C、μC/OS-II.C、μC/OS-II.H 十個文件；設(shè)置代碼部分，即μC/OS-II配置代碼，包含OS_CFG.H、INCLUDES.H 兩個文件，用來配置事件控制塊的數(shù)目以及是否包含消息管理相關(guān)代碼等；與處理器相關(guān)代碼即μC/OS-II要移植的處理器配置代碼，包含OS_CPU.H、OS_CPU_A.ASM、OS_CPU_C.C三個文件，在μC/OS-II的移植過程中，用戶所需要關(guān)注的就是這部分文件。

圖1 μC/OS-II軟硬件體系結(jié)構(gòu)