基于μC/OS-Ⅱ在ARM7上移植方法的探討與實(shí)現(xiàn)

　　通常,對(duì)嵌入式軟件的基本要求是體積小、指令速度快、具有較好的裁減性和可移植性,目前,實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)很多,如vxworks,windows ce,psos,qnx,lynxos等,這些操作系統(tǒng)都具有高可靠性、強(qiáng)實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),但他們都是商業(yè)操作系統(tǒng),價(jià)格昂貴,人們往往很難接受,μc/os-ⅱ操作系統(tǒng)的出現(xiàn)是對(duì)這些商業(yè)操作系統(tǒng)的一個(gè)很大的沖擊。

　　1 μc/os-ⅱ操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　μc/os-ⅱ是源碼公開(kāi)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),是一個(gè)自由操作系統(tǒng)。程序開(kāi)發(fā)人員可以改寫(xiě)源代碼,使之符合自己的要求,裁減掉不需要的部分,使操作系統(tǒng)變得小巧、靈活、并且能滿(mǎn)足用戶(hù)特定操作系統(tǒng)的需要。為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)能力,μc/os-ⅱ可以將一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)用劃分為多個(gè)相互獨(dú)立的任務(wù),并根據(jù)任務(wù)的重要性來(lái)分配優(yōu)先級(jí)。任務(wù)的調(diào)度完全由μc/os-ⅱ的實(shí)時(shí)內(nèi)核完成,主要包括任務(wù)的狀態(tài)管理、選擇最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)、執(zhí)行任務(wù)和撤銷(xiāo)任務(wù)等,μc/os-ⅱ內(nèi)核還負(fù)責(zé)cpu時(shí)間分配,cpu時(shí)間總是優(yōu)先分配給中斷事件,其次是任務(wù)隊(duì)列中當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù),不同任務(wù)間的通信可以通過(guò)μc/os-ⅱ提供的信號(hào)量、郵箱、信息隊(duì)列等機(jī)制完成,他的絕大部分代碼是用c語(yǔ)言編寫(xiě)的,可移植性強(qiáng),因此1997年以后,在國(guó)際上逐漸被廣泛采用。

　　2 其軟硬件體系及可移植性分析

　　μc/os-ⅱ核心代碼很小,程序開(kāi)發(fā)人員要把他移植到自己的目標(biāo)板中只需做少量的工作。圖1是基于μc/os-ⅱ的嵌入式系統(tǒng)的軟硬件體系結(jié)構(gòu)。

　　雖然μc/os-ⅱ大部分源代碼是用c語(yǔ)言寫(xiě)的,但是完成和處理器有關(guān)的代碼時(shí),還是用匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)的,由圖1可以看出,μc/os-ⅱ的移植的主要工作是修改與處理器相關(guān)部分的代碼,他們集中在3個(gè)文件中,其中,os_cpu.h包含與處理器相關(guān)的常量、宏和結(jié)構(gòu)體的定義;os_cpu_c.c和os_cpu_asm中定義了用于底層的任務(wù)切換,退出中斷服務(wù)程序,在cpu級(jí)屏蔽中斷、打開(kāi)中斷、對(duì)任務(wù)棧初始化以及時(shí)鐘的中斷服務(wù)程序的函數(shù)等,為了使應(yīng)用程序運(yùn)行于μc/os-ⅱ上,還要相應(yīng)地修改應(yīng)用中使用的硬件和設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

　　3 μc/os-ⅱ的移植工作

　　3.1 與應(yīng)用相關(guān)的代碼

　　這一部分是用戶(hù)根據(jù)自己的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)定制合適的內(nèi)核服務(wù)功能,包括2個(gè)文件：os_cfg.h和includes.h。

　　os_cfg.h 用來(lái)配置內(nèi)核,用戶(hù)根據(jù)需要對(duì)內(nèi)核進(jìn)行修改,留下需要的部分,去掉不需要的部分,比如系統(tǒng)可提供的最大任務(wù)數(shù)量,是否定制郵箱服務(wù),是否提供優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)改變功能等等,所有的配置更改包括頭文件的增減均在該文件中進(jìn)行。