ucos ii的特點(diǎn)

　　1．ucos ii是由Labrosse先生編寫(xiě)的一個(gè)開(kāi)放式內(nèi)核，最主要的特點(diǎn)就是源碼公開(kāi)。這一點(diǎn)對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)可謂利弊各半，好處在于，一方面它是免費(fèi)的，另一方面用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要對(duì)它進(jìn)行修改。缺點(diǎn)在于它缺乏必要的支持，沒(méi)有功能強(qiáng)大的軟件包，用戶(hù)通常需要自己編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序，特別是如果用戶(hù)使用的是不太常用的單片機(jī)，還必須自己編寫(xiě)移植程序。

　　2．ucos ii是一個(gè)占先式的內(nèi)核，即已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的高優(yōu)先級(jí)任務(wù)可以剝奪正在運(yùn)行的低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的CPU使用權(quán)。這個(gè)特點(diǎn)使得它的實(shí)時(shí)性比非占先式的內(nèi)核要好。通常我們都是在中斷服務(wù)程序中使高優(yōu)先級(jí)任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)（例如發(fā)信號(hào)），這樣退出中斷服務(wù)程序后，將進(jìn)行任務(wù)切換，高優(yōu)先級(jí)任務(wù)將被執(zhí)行。拿51單片機(jī)為例，比較一下就可以發(fā)現(xiàn)這樣做的好處。假如需要用中斷方式采集一批數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，在傳統(tǒng)的編程方法中不能在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，因?yàn)檫@會(huì)使得關(guān)中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。所以經(jīng)常采用的方法是置一標(biāo)志位，然后退出中斷。由于主程序是循環(huán)執(zhí)行的，所以它總有機(jī)會(huì)檢測(cè)到這一標(biāo)志并轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)處理程序中去。但是因?yàn)闊o(wú)法確定發(fā)生中斷時(shí)程序到底執(zhí)行到了什么地方，也就無(wú)法判斷要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)處理程序才會(huì)執(zhí)行，中斷響應(yīng)時(shí)間無(wú)法確定，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。如果使用μC/OS-II的話(huà)，只要把數(shù)據(jù)處理程序的優(yōu)先級(jí)設(shè)定得高一些，并在中斷服務(wù)程序中使它進(jìn)入就緒態(tài)，中斷結(jié)束后數(shù)據(jù)處理程序就會(huì)被立即執(zhí)行。這樣可以把中斷響應(yīng)時(shí)間限制在一定的范圍內(nèi)。對(duì)于一些對(duì)中斷響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求的系統(tǒng)，這是必不可少的。但應(yīng)該指出的是如果數(shù)據(jù)處理程序簡(jiǎn)單，這樣做就未必合適。因?yàn)閡cos ii要求在中斷服務(wù)程序末尾使用OSINTEXIT函數(shù)以判斷是否進(jìn)行任務(wù)切換，這需要花費(fèi)一定的時(shí)間。

　　3．ucos ii和大家所熟知的Linux等分時(shí)操作系統(tǒng)不同，它不支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法。ucos ii是一個(gè)基于優(yōu)先級(jí)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，每個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)必須不同，分析它的源碼會(huì)發(fā)現(xiàn)，ucos ii把任務(wù)的優(yōu)先級(jí)當(dāng)做任務(wù)的標(biāo)識(shí)來(lái)使用，如果優(yōu)先級(jí)相同，任務(wù)將無(wú)法區(qū)分。進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)首先得到CPU的使用權(quán)，只有等它交出CPU的使用權(quán)后，其他任務(wù)才可以被執(zhí)行。所以它只能說(shuō)是多任務(wù)，不能說(shuō)是多進(jìn)程，至少不是我們所熟悉的那種多進(jìn)程。顯而易見(jiàn)，如果只考慮實(shí)時(shí)性，它當(dāng)然比分時(shí)系統(tǒng)好，它可以保證重要任務(wù)總是優(yōu)先占有CPU。但是在系統(tǒng)中，重要任務(wù)畢竟是有限的，這就使得劃分其他任務(wù)的優(yōu)先權(quán)變成了一個(gè)讓人費(fèi)神的問(wèn)題。另外，有些任務(wù)交替執(zhí)行反而對(duì)用戶(hù)更有利。例如，用單片機(jī)控制兩小塊顯示屏?xí)r，無(wú)論是編程者還是使用者肯定希望它們同時(shí)工作，而不是顯示完一塊顯示屏的信息以后再顯示另一塊顯示屏的信息。這時(shí)候，要是ucos ii即支持優(yōu)先級(jí)法又支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法就更合適了。

　　4．ucos ii對(duì)共享資源提供了保護(hù)機(jī)制。正如上文所提到的，ucos ii是一個(gè)支持多任務(wù)的操作系統(tǒng)。一個(gè)完整的程序可以劃分成幾個(gè)任務(wù)，不同的任務(wù)執(zhí)行不同的功能。這樣，一個(gè)任務(wù)就相當(dāng)于模塊化設(shè)計(jì)中的一個(gè)子模塊。在任務(wù)中添加代碼時(shí)，只要不是共享資源就不必?fù)?dān)心互相之間有影響。而對(duì)于共享資源（比如串口），ucos ii也提供了很好的解決辦法。一般情況下使用的是信號(hào)量的方法。簡(jiǎn)單地說(shuō)，先創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)量并對(duì)它進(jìn)行初始化。當(dāng)一個(gè)任務(wù)需要使用一個(gè)共享資源時(shí)，它必須先申請(qǐng)得到這個(gè)信號(hào)量，而一旦得到了此信號(hào)量，那就只有等使用完了該資源，信號(hào)量才會(huì)被釋放。在這個(gè)過(guò)程中即使有優(yōu)先權(quán)更高的任務(wù)進(jìn)入了就緒態(tài)，因?yàn)闊o(wú)法得到此信號(hào)量，也不能使用該資源。這個(gè)特點(diǎn)的好處顯而易見(jiàn)，例如當(dāng)顯示屏正在顯示信息的時(shí)候，外部產(chǎn)生了一個(gè)中斷，而在中斷服務(wù)程序中需要顯示屏顯示其他信息。這樣，退出中斷服務(wù)程序后，原有的信息就可能被破壞了。而在μC/OS-II中采用信號(hào)量的方法時(shí)，只有顯示屏把原有信息顯示完畢后才可以顯示新信息，從而可以避免這個(gè)現(xiàn)象。不過(guò)，采用這種方法是以犧牲系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性為代價(jià)的。如果顯示原有信息需要耗費(fèi)大量時(shí)間，系統(tǒng)只好等待。從結(jié)果上看，等于延長(zhǎng)了中斷響應(yīng)時(shí)間，這對(duì)于未顯示信息是報(bào)警信息的情況，無(wú)疑是致命的。發(fā)生這種情況，在μC/OS-II中稱(chēng)為優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)，就是高優(yōu)先級(jí)任務(wù)必須等待低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的完成。在上述情況下，在兩個(gè)任務(wù)之間發(fā)生優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)是無(wú)法避免的。所以在使用ucos ii時(shí)，必須對(duì)所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)了解清楚，才能決定對(duì)于某種共享資源是否使用信號(hào)量。

　　ucos ii在單片機(jī)使用中的一些特點(diǎn)

　　1．在單片機(jī)系統(tǒng)中嵌入ucos ii將增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，并使得調(diào)試程序變得簡(jiǎn)單。以往傳統(tǒng)的單片機(jī)開(kāi)發(fā)工作中經(jīng)常遇到程序跑飛或是陷入死循環(huán)。可以用看門(mén)狗解決程序跑飛問(wèn)題，而對(duì)于后一種情況，尤其是其中牽扯到復(fù)雜數(shù)學(xué)計(jì)算的話(huà)，只有設(shè)置斷點(diǎn)，耗費(fèi)大量時(shí)間來(lái)慢慢分析。如果在系統(tǒng)中嵌入 ucos ii的話(huà)，事情就簡(jiǎn)單多了。可以把整個(gè)程序分成許多任務(wù)，每個(gè)任務(wù)相對(duì)獨(dú)立，然后在每個(gè)任務(wù)中設(shè)置超時(shí)函數(shù)，時(shí)間用完以后，任務(wù)必須交出 CPU的使用權(quán)。即使一個(gè)任務(wù)發(fā)生問(wèn)題，也不會(huì)影響其他任務(wù)的運(yùn)行。這樣既提高了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)也使得調(diào)試程序變得容易。

　　2．在單片機(jī)系統(tǒng)中嵌入ucos ii將增加系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)?，F(xiàn)在所使用的51單片機(jī)，一般是指87C51或者89C51，其片內(nèi)都帶有一定的RAM和 ROM。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的程序，如果采用傳統(tǒng)的編程方法，已經(jīng)不需要外擴(kuò)存儲(chǔ)器了。如果在其中嵌入ucos ii的話(huà)，在只需要使用任務(wù)調(diào)度、任務(wù)切換、信號(hào)量處理、延時(shí)或超時(shí)服務(wù)的情況下，也不需要外擴(kuò)ROM了，但是外擴(kuò)RAM是必須的。由于ucos ii是可裁減的操作系統(tǒng)，其所需要的RAM大小就取決于操作系統(tǒng)功能的多少。舉例來(lái)說(shuō)，μC/OS-II允許用戶(hù)定義最大任務(wù)數(shù)。由于每建立一個(gè)任務(wù)，都要產(chǎn)生一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)TCB，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要占用很大一部分內(nèi)存空間。所以在定義最大任務(wù)數(shù)時(shí)，一定要考慮實(shí)際情況的需要。如果定得過(guò)大，勢(shì)必會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。嵌入ucos ii以后，總的RAM需求可以由如下表達(dá)式得出：

　　RAM總需求=應(yīng)用程序的RAM需求+內(nèi)核數(shù)據(jù)區(qū)的RAM需求+（任務(wù)棧需求+最大中斷嵌套棧需求）·任務(wù)數(shù)

　　所幸的是，μC/OS-II可以對(duì)每個(gè)任務(wù)分別定義堆棧空間的大小，開(kāi)發(fā)人員可根據(jù)任務(wù)的實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行?？臻g的分配。但在RAM容量有限的情況下，還是應(yīng)該注意一下對(duì)大型數(shù)組、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)的使用，別忘了，函數(shù)的形參也是要推入堆棧的。

　　3．ucos ii的移植也是一件需要值得注意的工作。如果沒(méi)有現(xiàn)成的移植實(shí)例的話(huà)，就必須自己來(lái)編寫(xiě)移植代碼。雖然只需要改動(dòng)兩個(gè)文件，但仍需要對(duì)相應(yīng)的微處理器比較熟悉才行，最好參照已有的移植實(shí)例。另外，即使有移植實(shí)例，在編程前最好也要閱讀一下，因?yàn)槔锩鏍砍兜蕉褩２僮?。在編?xiě)中斷服務(wù)程序時(shí)，把寄存器推入堆棧的順序必須與移植代碼中的順序相對(duì)應(yīng)。

　　4．和其他一些著名的嵌入式操作系統(tǒng)不同，ucos ii在單片機(jī)系統(tǒng)中的啟動(dòng)過(guò)程比較簡(jiǎn)單，不像有些操作系統(tǒng)那樣，需要把內(nèi)核編譯成一個(gè)映像文件寫(xiě)入ROM中，上電復(fù)位后，再?gòu)腞OM中把文件加載到RAM中去，然后再運(yùn)行應(yīng)用程序。ucos ii的內(nèi)核是和應(yīng)用程序放在一起編譯成一個(gè)文件的，使用者只需要把這個(gè)文件轉(zhuǎn)換成HEX格式，寫(xiě)入ROM中就可以了，上電后，會(huì)像普通的單片機(jī)程序一樣運(yùn)行。

　　結(jié)語(yǔ)

　　由以上介紹可以看出，ucos ii具有免費(fèi)、使用簡(jiǎn)單、可靠性高、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，但也有移植困難、缺乏必要的技術(shù)支持等缺點(diǎn)，尤其不像商用嵌入式系統(tǒng)那樣得到廣泛使用和持續(xù)的研究更新。但開(kāi)放性又使得開(kāi)發(fā)人員可以自行裁減和添加所需的功能，在許多應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著獨(dú)特的作用。當(dāng)然，是否在單片機(jī)系統(tǒng)中嵌入ucos ii應(yīng)視所開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目而定，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的、低成本的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，就沒(méi)必要使用嵌入式操作系統(tǒng)了。

　　--摘自INTERNET

　　44B0下ucos-ii的移植

　　要保證ucos Ⅱ移植到微處理器后能正確運(yùn)行；處理器需具備如下特性：

　　1） 處理器的c編譯器支持可重入函數(shù)

　　可重入的代碼指的是一段代碼（如一個(gè)函數(shù)）可以被多個(gè)任務(wù)同時(shí)調(diào)用，而不必?fù)?dān)心會(huì)破壞數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，可重入型函數(shù)在任何時(shí)候都可以被中斷執(zhí)行，過(guò)一段時(shí)間以后又可以繼續(xù)運(yùn)行，而不會(huì)因?yàn)樵诤瘮?shù)中斷的時(shí)候被其他的任務(wù)重新調(diào)用，影響函數(shù)中的數(shù)據(jù)。下面的兩個(gè)例子可以比較可重入型函數(shù)和非可重入型函數(shù)：

　　程序1：可重入型函數(shù)

　　void swap（int *x， int *y）

　　int temp;

　　temp=*x;

　　*x=*y;

　　*y=temp;

　　程序2：非可重入型函數(shù)

　　int temp;

　　void swap（int *x， int *y）

　　temp=*x;

　　*x=*y;

　　*y=temp;

　　程序1 中使用的是局部變量temp 作為變量。通常的C 編譯器，把局部變量分配在棧中。

　　所以，多次調(diào)用同一個(gè)函數(shù)，可以保證每次的temp 互不受影響。而程序2 中temp 定義的是全局變量，多次調(diào)用函數(shù)的時(shí)候，必然受到影響。代碼的可重入性是保證完成多任務(wù)的基礎(chǔ)，除了在C 程序中使用局部變量以外，還需要C 編譯器的支持。筆者使用的是ARM SDT 以及ADS 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，均可以生成可重入的代碼。

　　2）在程序中可以打開(kāi)和關(guān)閉中斷

　　在ucos Ⅱ中，可以通過(guò)OS_ENTER_CRITICAL（）或者OS_EXIT_CRITICAL（）宏來(lái)控制

　　系統(tǒng)關(guān)閉或者打開(kāi)中斷。這需要處理器的支持，在ARM7TDMI 的處理器上，可以設(shè)置相應(yīng)的寄存器來(lái)關(guān)閉或者打開(kāi)系統(tǒng)的所有中斷。

　　3）處理器支持中斷，并且能產(chǎn)生定時(shí)器中斷（ucos Ⅱ是通過(guò)定時(shí)器中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的調(diào)度，即時(shí)間片的產(chǎn)生 ）ucos Ⅱ 是通過(guò)處理器產(chǎn)生的定時(shí)器的中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)多任務(wù)之間的調(diào)度的。在ARM7TDMI 的處理器上可以產(chǎn)生定時(shí)器中斷。

　　4）處理器要具有一定的硬件堆棧數(shù)量

　　5）處理器要有將堆棧指針和其他cpu寄存器存儲(chǔ)和讀出堆棧（或者內(nèi)存）的指令（如51的pop，push指令）。

　　ucos Ⅱ進(jìn)行任務(wù)調(diào)度的時(shí)候，會(huì)把當(dāng)前任務(wù)的CPU 寄存器存放到此任務(wù)的堆棧中，然后，再?gòu)牧硪粋€(gè)任務(wù)的堆棧中恢復(fù)原來(lái)的工作寄存器，繼續(xù)運(yùn)行另一個(gè)任務(wù)。所以，寄存器的入棧和出棧是ucos Ⅱ多任務(wù)調(diào)度的基礎(chǔ)。

　　ARM7TDMI 處理器完全滿(mǎn)足上述要求。

　　接下來(lái)將介紹如何把ucos Ⅱ移植到Samsung公司的一款A(yù)RM7TDMI 的嵌入式處理器——S3C44B0X 上。

　　ucos Ⅱ中與處理器有關(guān)的代碼：os_cpu.h os_cpu_a.asm os_cpu_c.c

　　ucos Ⅱ的設(shè)置 ： os_cfg.h inludes.h

　　ucos Ⅱ在44b0上的移植

　　1）設(shè)置inludes.h中與處理器及編譯器有關(guān)的代碼

　　FORADS

　　#include “os_cpu.h”

　　#include “os_cfg.h”

　　#include “ucos_ii.h”

　　這里未做處理 取默認(rèn)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

　　FOR SDT

　　#include 》stdio.h《

　　#include 》stdlib.h《

　　#include 》string.h《

　　#include “os_cpu.h”

　　#include “os_cfg.h”

　　#include “ucos_ii.h”

　　#ifdef EX3_GLOBALS

　　#define EX3_EXT

　　#else

　　#define EX3_EXT extern

　　#endif

　　typedef struct {

　　char TaskName［30］;

　　INT16U TaskCtr;

　　INT16U TaskExecTime;

　　INT32U TaskTotExecTime;

　　} TASK_USER_DATA;

　　EX3_EXT TASK_USER_DATA TaskUserData［10］;

　　void DispTaskStat（INT8U id）;

　　********************************************************************************

　　其他人的應(yīng)用修改事例：

　　#define INT8U unsigned char

　　#define INT16U unsigned short

　　#define INT32U unsigned long

　　#define OS_STK unsigned long

　　#define BOOLEAN int

　　#define OS_CPU_SR unsigned long

　　#define INT8S char

　　extern int INTS_OFF（void）;

　　extern void INTS_ON（void）;

　　#define OS_ENTER_CRITICAL（） { cpu_sr = INTS_OFF（）; }

　　#define OS_EXIT_CRITICAL（） { if（cpu_sr == 0） INTS_ON（）; }

　　#define OS_STK_GROWTH 1

　　#define STACKSIZE 256

　　因?yàn)椴煌奈⑻幚砥饔胁煌淖珠L(zhǎng)，所以u(píng)cos Ⅱ的移植包括了一系列的類(lèi)型定義以確

　　保其可移植性。尤其是ucos Ⅱ代碼從不使用C 的short，int 和long 等數(shù)據(jù)類(lèi)型，因?yàn)樗鼈兪桥c編譯器相關(guān)的，不可移植。相反的，我們定義的整形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)既是可移植的又是直觀的。為了方便，雖然ucos Ⅱ不是用浮點(diǎn)數(shù)據(jù)，但我們還是定義了浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類(lèi)型。

　　例如，INT16U 數(shù)據(jù)類(lèi)型總是代表16 位的無(wú)符號(hào)整數(shù)?，F(xiàn)在，ucos Ⅱ和用戶(hù)的應(yīng)用程序就可以估計(jì)出聲明為該數(shù)據(jù)類(lèi)型的變量的取值范圍是0~65535。將ucos Ⅱ移植到32 位的處理器上也就意味著INT16U 實(shí)際被聲明為無(wú)符號(hào)短整形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而不是無(wú)符號(hào)整數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。但是，μC/OS-Ⅱ所處理的仍然是INT16U。用戶(hù)必須將任務(wù)堆棧的數(shù)據(jù)類(lèi)型告訴給μC/OS-Ⅱ。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)為OS_STK 聲明正確的C 數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)完成的。我們的處理器上的堆棧成員是16 位的，所以將OS_TSK 聲明為無(wú)符號(hào)整形數(shù)據(jù)類(lèi)型。所有的任務(wù)堆棧都必須用OS_TSK 聲明數(shù)據(jù)類(lèi)型。

　　2）OS_ENTER_CRITICAL（）和OS_EXIT_CRITICAL（）

　　與所有的實(shí)時(shí)內(nèi)核一樣，μC/OS-Ⅱ需要先禁止中斷再訪(fǎng)問(wèn)代碼的臨界區(qū)，并且在訪(fǎng)問(wèn)完

　　畢后重新允許中斷。這就使得μC/OS-Ⅱ能夠保護(hù)臨界區(qū)代碼免受多任務(wù)或中斷服務(wù)例程

　?。↖SR）的破壞。在S3C44B0X 上是通過(guò)兩個(gè)函數(shù)（OS_CPU_A.S）實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)中斷的。

　　INTS_OFF

　　mrs r0， cpsr ; 當(dāng)前CSR

　　mov r1， r0 ; 復(fù)制屏蔽

　　orr r1， r1， #0xC0 ; 屏蔽中斷位

　　msr CPSR， r1 ; 關(guān)中斷（IRQ and FIQ）

　　and r0， r0， #0x80 ; 從初始CSR 返回FIQ 位

　　mov pc，lr ; 返回

　　INTS_ON

　　mrs r0， cpsr ; 當(dāng)前CSR

　　bic r0， r0， #0xC0 ; 屏蔽中斷

　　msr CPSR， r0 ; 開(kāi)中斷（IRQ and FIQ）

　　mov pc，lr ; 返回

　　3）OS_STK_GROWTH

　　絕大多數(shù)的微處理器和微控制器的堆棧是從上往下長(zhǎng)的。但是某些處理器是用另外一種方式工作的。μC/OS-Ⅱ被設(shè)計(jì)成兩種情況都可以處理，只要在結(jié)構(gòu)常量OS_STK_GROWTH中指定堆棧的生長(zhǎng)方式就可以了。

　　置OS_STK_GROWTH 為0 表示堆棧從下往上長(zhǎng)。

　　置OS_STK_GROWTH 為1 表示堆棧從上往下長(zhǎng)。

　　用c語(yǔ)言編寫(xiě)6個(gè)與操作系統(tǒng)相關(guān)的函數(shù)（OS_CPU_C.C）

　　1. OsTaskStKInit（）

　　OSTaskCreate（）和OSTaskCreateExt（）通過(guò)調(diào)用OSTaskStkInit（）來(lái)初始化任務(wù)的堆

　　棧結(jié)構(gòu)。因此，堆棧看起來(lái)就像剛發(fā)生過(guò)中斷并將所有的寄存器保存到堆棧中的情形一樣。

　　圖12-2 顯示了OSTaskStkInt（）放到正被建立的任務(wù)堆棧中的東西。這里我們定義了堆棧是

　　從上往下長(zhǎng)的。

　　在用戶(hù)建立任務(wù)的時(shí)候，用戶(hù)傳遞任務(wù)的地址，pdata 指針，任務(wù)的堆棧棧頂和任務(wù)的

　　優(yōu)先級(jí)給OSTaskCreate（）和OSTaskCreateExt（）。一旦用戶(hù)初始化了堆棧，OSTaskStkInit

　?。ǎ┚托枰祷囟褩Ｖ羔?biāo)傅牡刂贰STaskCreate（）和OSTaskCreateExt（）會(huì)獲得該地

　　址并將它保存到任務(wù)控制塊（OS_TCB）中。

　　OS_STK * OSTaskStkInit （void （*task）（void *pd）， void *pdata， OS_STK *ptos， INT16U opt）

　　{

　　unsigned int * stk;

　　stk = （unsigned int *）ptos;

　　opt++;

　　*--stk = （unsigned int） task;

　　*--stk = （unsigned int） task;

　　*--stk = 12;

　　*--stk = 11;

　　*--stk = 10;

　　*--stk = 9;

　　*--stk = 8;

　　*--stk = 7;

　　*--stk = 6;

　　*--stk = 5;

　　*--stk = 4;

　　*--stk = 3;

　　*--stk = 2;

　　*--stk = 1;

　　*--stk = （unsigned int） pdata;

　　*--stk = （SUPMODE）;

　　*--stk = （SUPMODE）;

　　return （（OS_STK *）stk）;

　　}

　　2）.OSTaskCreateHook

　　當(dāng)用OSTaskCreate（）和OSTaskCreateExt （）建立任務(wù)的時(shí)候就會(huì)調(diào)用OSTaskCreateHook

　?。ǎ?。該函數(shù)允許用戶(hù)或使用移植實(shí)例的用戶(hù)擴(kuò)展μC/OS-Ⅱ功能。當(dāng)μC/OS-Ⅱ設(shè)置完了自己的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，會(huì)在調(diào)用任務(wù)調(diào)度程序之前調(diào)用OSTaskCreateHook（）。該函數(shù)被調(diào)用的時(shí)候中斷是禁止的。因此用戶(hù)應(yīng)盡量減少該函數(shù)中的代碼以縮短中斷的響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)OSTaskCreateHook（）被調(diào)用的時(shí)候，它會(huì)收到指向已建立任務(wù)的OS_TCB 的指針，這樣它就可以訪(fǎng)問(wèn)所有的結(jié)構(gòu)成員了。

　　函數(shù)原型：

　　void OSTaskCreateHook （OS_TCB *ptcb）

　　3）.OsTaskDelHook（）

　　當(dāng)任務(wù)被刪除的時(shí)候就會(huì)調(diào)用OSTaskDelHook（）。該函數(shù)在把任務(wù)從μC/OS-Ⅱ的內(nèi)部

　　任務(wù)鏈表中解開(kāi)之前被調(diào)用。當(dāng)OSTaskDelHook（）被調(diào)用的時(shí)候，它會(huì)收到指向正被刪除任務(wù)的OS_TCB 的指針，這樣它就可以訪(fǎng)問(wèn)所有的結(jié)構(gòu)成員了。OSTaskDelHook（）可以來(lái)檢驗(yàn)TCB 擴(kuò)展是否被建立（一個(gè)非空指針）并進(jìn)行一些清除操作。

　　函數(shù)原型：

　　void OSTaskDelHook （OS_TCB *ptcb）

　　4.OsTaskSwHook（）

　　當(dāng)發(fā)生任務(wù)切換的時(shí)候就會(huì)調(diào)用OSTaskSwHook（）。OSTaskSwHook（）可以直接訪(fǎng)問(wèn)

　　OSTCBCur 和OSTCBHighRdy，因?yàn)樗鼈兪侨肿兞?。OSTCBCur 指向被切換出去的任務(wù)OS_TCB，而OSTCBHighRdy 指向新任務(wù)OS_TCB。注意在調(diào)用OSTaskSwHook（）期間中斷一直是被禁止的。因此用戶(hù)應(yīng)盡量減少該函數(shù)中的代碼以縮短中斷的響應(yīng)時(shí)間。

　　函數(shù)原型：

　　void OSTaskSwHook （void）

　　5.OsTaskStatHook（）

　　OSTaskStatHook（）每秒鐘都會(huì)被OSTaskStat（）調(diào)用一次。用戶(hù)可以用OSTaskStatHook

　?。ǎ﹣?lái)擴(kuò)展統(tǒng)計(jì)功能。例如，用戶(hù)可以保持并顯示每個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間，每個(gè)任務(wù)所用的CPU 份額，以及每個(gè)任務(wù)執(zhí)行的頻率等。

　　函數(shù)原型：

　　void OSTaskStatHook （void）

　　6.OsTimeTickHook（）

　　OSTimeTickHook（）在每個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍都會(huì)被OSTaskTick（）調(diào)用。實(shí)際上，OSTimeTickHook

　?。ǎ┦窃诠?jié)拍被μC/OS-Ⅱ真正處理，并通知用戶(hù)的移植實(shí)例或應(yīng)用程序之前被調(diào)用的。

　　函數(shù)原型：

　　void OSTimeTickHook （void）

　　后5 個(gè)函數(shù)為鉤子函數(shù)，可以不加代碼。只有當(dāng)OS_CFG.H 中的OS_CPU_HOOKS_EN

　　被置為1 時(shí)才會(huì)產(chǎn)生這些函數(shù)的代碼。

　　用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)4個(gè)與處理器相關(guān)的函數(shù)（OS_CPU_a.asm）

　?。?）OsStartHighRdy（）;運(yùn)行優(yōu)先級(jí)最高的就緒任務(wù)

　　OSStartHighRdy

　　LDR r4， addr_OSTCBCur ; 得到當(dāng)前任務(wù)TCB 地址

　　LDR r5， addr_OSTCBHighRdy ; 得到最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)TCB 地址

　　LDR r5， ［r5］ ; 獲得堆棧指針

　　LDR sp， ［r5］ ; 轉(zhuǎn)移到新的堆棧中

　　STR r5， ［r4］ ; 設(shè)置新的當(dāng)前任務(wù)TCB 地址

　　LDMFD sp！， {r4} ;

　　MSR SPSR， r4

　　LDMFD sp！， {r4} ; 從棧頂獲得新的狀態(tài)

　　MSR CPSR， r4 ; CPSR 處于SVC32Mode 摸式

　　LDMFD sp！， {r0-r12， lr， pc } ; 運(yùn)行新的任務(wù)

　　（2）OS_TaSK_SW（）;任務(wù)級(jí)的任務(wù)切換函數(shù)

　　OS_TASK_SW

　　STMFD sp！， {lr} ; 保存pc

　　STMFD sp！， {lr} ; 保存lr

　　STMFD sp！， {r0-r12} ; 保存寄存器和返回地址

　　MRS r4， CPSR

　　STMFD sp！， {r4} ; 保存當(dāng)前的PSR

　　MRS r4， SPSR

　　STMFD sp！， {r4} ; 保存SPSR

　　; OSPrioCur = OSPrioHighRdy

　　LDR r4， addr_OSPrioCur

　　LDR r5， addr_OSPrioHighRdy

　　LDRB r6， ［r5］

　　STRB r6， ［r4］

　　; 得到當(dāng)前任務(wù)TCB 地址

　　LDR r4， addr_OSTCBCur

　　LDR r5， ［r4］

　　STR sp， ［r5］ ; 保存sp 在被占先的任務(wù)的TCB

　　; 得到最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)TCB 地址

　　LDR r6， addr_OSTCBHighRdy

　　LDR r6， ［r6］

　　LDR sp， ［r6］ ; 得到新任務(wù)堆棧指針

　　; OSTCBCur = OSTCBHighRdy

　　STR r6， ［r4］ ; 設(shè)置新的當(dāng)前任務(wù)的TCB 地址

　　;保存任務(wù)方式寄存器

　　LDMFD sp！， {r4}

　　MSR SPSR， r4

　　LDMFD sp！， {r4}

　　MSR CPSR， r4

　　; 返回到新任務(wù)的上下文

　　LDMFD sp！， {r0-r12， lr， pc}

　?。?）OSINTCTXSW（）;中斷級(jí)的任務(wù)切換函數(shù)

　　OSIntCtxSw

　　add r7， sp， #16 ; 保存寄存器指針

　　LDR sp， =IRQStack ;FIQ_STACK

　　mrs r1， SPSR ; 得到暫停的PSR

　　orr r1， r1， #0xC0 ; 關(guān)閉IRQ， FIQ.

　　msr CPSR_cxsf， r1 ; 轉(zhuǎn)換模式（應(yīng)該是SVC_MODE）

　　ldr r0， ［r7， #52］ ; 從IRQ 堆棧中得到IRQ‘s LR （任務(wù)PC）

　　sub r0， r0， #4 ; 當(dāng)前PC 地址是（saved_LR - 4）

　　STMFD sp！， {r0} ; 保存任務(wù)PC

　　STMFD sp！， {lr} ; 保存LR

　　mov lr， r7 ; 保存FIQ 堆棧ptr in LR （轉(zhuǎn)到nuke r7）

　　ldmfd lr！， {r0-r12} ; 從FIQ 堆棧中得到保存的寄存器

　　STMFD sp！， {r0-r12} ;在任務(wù)堆棧中保存寄存器

　　;在任務(wù)堆棧上保存PSR 和任務(wù)PSR

　　MRS r4， CPSR

　　bic r4， r4， #0xC0 ; 使中斷位處于使能態(tài)

　　STMFD sp！， {r4} ; 保存任務(wù)當(dāng)前PSR

　　MRS r4， SPSR

　　STMFD sp！， {r4} ; SPSR

　　; OSPrioCur = OSPrioHighRdy // 改變當(dāng)前程序

　　LDR r4， addr_OSPrioCur

　　LDR r5， addr_OSPrioHighRdy

　　LDRB r6， ［r5］

　　STRB r6， ［r4］

　　; 得到被占先的任務(wù)TCB

　　LDR r4， addr_OSTCBCur

　　LDR r5， ［r4］

　　STR sp， ［r5］ ; 保存sp 在被占先的任務(wù)的TCB

　　; 得到新任務(wù)TCB 地址

　　LDR r6， addr_OSTCBHighRdy

　　LDR r6， ［r6］

　　LDR sp， ［r6］ ; 得到新任務(wù)堆棧指針

　　; OSTCBCur = OSTCBHighRdy

　　STR r6， ［r4］ ; 設(shè)置新的當(dāng)前任務(wù)的TCB 地址

　　LDMFD sp！， {r4}

　　MSR SPSR， r4

　　LDMFD sp！， {r4}

　　BIC r4， r4， #0xC0 ; 必須退出新任務(wù)通過(guò)允許中斷

　　MSR CPSR， r4

　　LDMFD sp！， {r0-r12， lr， pc}

　　完成了上述工作以后，μC/OS-Ⅱ就可以正常運(yùn)行在ARM 處理器上了。

　　我們的板子上已經(jīng)有移植成功的簡(jiǎn)單應(yīng)用，移植部分不須多大改動(dòng)就可以直接復(fù)制到您的應(yīng)用中去。

　　文件系統(tǒng)的建立：

　　文件系統(tǒng)相關(guān)的API函數(shù)功能解釋?zhuān)?/p>

　　void initosfile（）;

　　功能：初始化文件管理，為文件結(jié)構(gòu)分配空間，在系統(tǒng)初始化時(shí)調(diào)用

　　FILE* OPENOSFILE（char filename［］，u32 open mode）;

　　功能：以讀取方式或?qū)懭敕绞街付ù蜷_(kāi)的文件，并創(chuàng)建FILE結(jié)構(gòu)，為文件讀取分配緩沖區(qū)，返回當(dāng)前指向文件結(jié)構(gòu)的指針。

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　filename 打開(kāi)的文件名

　　openmode 打開(kāi)文件的方式：FILEMODE_READ 1

　　FILEMODE_WRITE 2

　　U32 Readosfile（FILE* pfile，u8* readbuffer，u32 nreadbyte）;

　　功能： 讀取已經(jīng)打開(kāi)的文件到制定的緩沖區(qū)，成功則返回讀取的字節(jié)數(shù)

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　pfile ： 指向打開(kāi)文件的指針

　　readbuffer ：讀文件的目的緩沖區(qū)。

　　Nreadbyte： 讀文件的字節(jié)數(shù)

　　U32 linereadosfile（FILE* pfile，char str［］）;

　　功能：讀取之定文件的一行，返回讀取文件的字節(jié)數(shù)。

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　Pfile： 指向打開(kāi)文件的指針

　　Str： 讀取的字符竄數(shù)組

　　U8 writeosfile（FILE* pfile，u8* writebuffer，u32 nreadbyte）;

　　功能：把緩沖區(qū)寫(xiě)入指定的文件，如果成功就返回true 否則false.

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　pfile： 指向打開(kāi)文件的指針

　　writebuffer ：寫(xiě)入文件的目的緩沖區(qū)。

　　Nreadbyte： 寫(xiě)入文件的字節(jié)數(shù)

　　Void closeosfile（）

　　功能：關(guān)閉打開(kāi)的文件，釋放文件緩沖區(qū)

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　pfile： 指向打開(kāi)文件的指針

　　u8 getnextfilename（u32 *filepos，char filename［］）;

　　功能：得到文件目錄分配表中的指定位置的文件名（包括擴(kuò)展名），文件位置自動(dòng)下移。

　　若文件有效則返回true ，否則flase

　　filepos： 文件的位置，范圍從0~511；

　　filename： 返回的文件名

　　u8 listnextfilename（u32 *filepos，char fileexname［］，char filename［］）;

　　功能：列出當(dāng)前位置開(kāi)始第一個(gè)制定擴(kuò)展名的文件，如果沒(méi)有，返回flase

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　filepos： 文件的位置，范圍從0~511；

　　fileexname：指定的文件擴(kuò)展名

　　filename：返回的文件名

　　外設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序

　　1） 串口接口函數(shù)

　　void Uart_Init（int uartnum，int mclk，int baud）;

　　功能：初始化串口，設(shè)置通訊的波特率

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　uartnum ：所設(shè)定的串行口號(hào)

　　mclk： 系統(tǒng)的主時(shí)鐘頻率，如果為0則為默認(rèn)值 60

　　baud：所設(shè)定的串口通訊波特率

　　void uart_printf（char *fmt，…）

　　功能：輸出字符到串口0

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　fmt：輸出到串口的字符串

　　char uart_getch（char *revdatq，int uartnum，int timeout）;

　　功能：接收指定的串口的數(shù)據(jù)，收到數(shù)據(jù)是返回true 否則flase

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　revdatq： 輸入緩沖區(qū)

　　uartnum：所設(shè)定得串口號(hào)

　　timeout： 等待超時(shí)時(shí)間

　　void uart_sendbyte（int uartnum，u8 data）;

　　功能：向指定串口發(fā)送數(shù)據(jù)

　　參數(shù)說(shuō)明：

　　uart_num ： 所設(shè)定得串口號(hào)

　　data： 發(fā)送的數(shù)據(jù)

　　例子：

　　當(dāng)操作系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，將自動(dòng)初始化各串行口，所以應(yīng)用程序調(diào)用串行口資源將變得非常

　　容易。值的注意的是，應(yīng)用程序往往是多任務(wù)系統(tǒng)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)串行口信息，在本操作環(huán)

　　境中必須單開(kāi)一個(gè)串行口掃描任務(wù)，保證信息不丟失。

　?、?打開(kāi)一個(gè)已有的工程文件，在其中的主函數(shù)MAIN 中添加串行口的寄存器初始化

　　代碼，并添加串行口和鍵盤(pán)掃描任務(wù)，串行口掃描任務(wù)的代碼如下：

　　void Uart_Scan_Task1（void *Id）

　　{

　　char c1;

　　POSMSG pmsg1;

　　for （;;）{

　　if（Uart_Getch（&c1，0，1））

　　{

　　pmsg1=OSCreateMessage（NULL，OSM_SERIAL，0，c1）;

　　if（pmsg1）

　　SendMessage（pmsg1）;

　　}

　　}

　　}//Uart_Scan_Task

　?。?）當(dāng)系統(tǒng)收到串行口信息時(shí)，將會(huì)自動(dòng)向主任務(wù)發(fā)送一個(gè)串行口消息。主任務(wù)接收

　　到該消息，將會(huì)調(diào)用響應(yīng)函數(shù)，響應(yīng)該消息。添加消息響應(yīng)函數(shù)的代碼如下：

　　void onSerial（int portn， char c）

　　{

　　Uart_SendByte（0，c）;

　　⑶ 添加主任務(wù)

　　void Main_Task（void *Id） //Main_Test_Task

　　{

　　POSMSG pMsg=0;

　　ClearScreen（）;

　　//消息循環(huán)

　　for（;;）{

　　pMsg=WaitMessage（0）; //等待消息

　　switch（pMsg-{

　　case OSM_SERIAL：

　　onSerial（pMsg-break;

　　}

　　DeleteMessage（pMsg）;//刪除消息，釋放資源

　　}

　　}

　　2） 鍵盤(pán)掃描驅(qū)動(dòng)4*4

　　u32 GetKey（）;

　　功能：1 有效。此函數(shù)位死鎖函數(shù)，調(diào)用以后，除非有鍵按下 否則不返回

　　void setfunctionkey（）;

　　功能：設(shè)定功能鍵掃描碼，1 有效。類(lèi)似計(jì)算機(jī)的ctrl/alt ，可以提供復(fù)合鍵

　　u32 getnotaskkey（）;

　　功能：1 有效。此函數(shù)位死鎖函數(shù)，調(diào)用以后，除非有鍵按下 否則不返回， 與u32 GetKey（）的區(qū)別詩(shī)詞函數(shù)不會(huì)釋放此任務(wù)的控制權(quán)，除非有更高級(jí)的任務(wù)運(yùn)行

　　例子

　　1）在主函數(shù)中定義鍵盤(pán)映射表，定義鍵盤(pán)掃描函數(shù)，定義鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)函數(shù)。

　?。?）定義鍵盤(pán)響應(yīng)函數(shù)，將得到的鍵值在液晶屏上顯示。

　　void onKey（int nkey， int fnkey）//鍵盤(pán)響應(yīng)函數(shù)

　　{

　　char temp［3］;//轉(zhuǎn)換成ASC-II 的鍵值數(shù)組

　　if（nkey《9）

　　{

　　temp［0］=0x31;

　　temp［1］=（nkey-10）|0x30;

　　temp［2］=0;

　　}

　　else

　　{

　　temp［0］=nkey+0x30;

　　temp［1］=0;

　　}

　　LCD_printf（temp）;//在液晶平上顯示鍵值

　　LCD_printf（“\n”）;

　　}

　?。?）定義鍵盤(pán)掃描任務(wù)。

　　OS_STK My_Key_Scan_Stack［STACKSIZE］={0， }; //定義鍵盤(pán)掃描任務(wù)的堆棧大小

　　void My_Key_Scan_Task（void *Id）; //定義鍵盤(pán)掃描任務(wù)

　　#define MyKey_Scan_Task_Prio 58 //定義鍵盤(pán)掃描任務(wù)的優(yōu)先級(jí)

　　OSTaskCreate（My_Key_Scan_Task，（void*）0，（OS_STK*）&My_Key_Scan_Stack［STACKSIZE-1］，

　　MyKey_Scan_Task_Prio ）;//在主函數(shù)中創(chuàng)建鍵盤(pán)掃描任務(wù)

　　void My_Key_Scan_Task（void *Id）//鍵盤(pán)掃描任務(wù)

　　{

　　U32 key;

　　u32 tempkey=0;

　　POSMSG pmsg;//創(chuàng)建消息

　　Uart_Printf（“begin key task \n”）;

　　for （;;）

　　{

　　key=MyGetKey（）;

　　key&=0x000f;

　　if（key《9）

　　{

　　Uart_SendByte（0，0x31）;

　　32

　　tempkey=key-10;

　　Uart_SendByte（0，tempkey|=0x0030）;

　　}

　　else

　　Uart_SendByte（0，key|0x0030）;

　　Uart_Printf（“，”）;

　　pmsg=OSCreateMessage（NULL， OSM_KEY，key，key）;//創(chuàng)建鍵盤(pán)消息

　　if（pmsg）

　　SendMessage（pmsg）;//發(fā)送鍵盤(pán)消息

　　}

　　}

　?。?）定義主任務(wù)。

　　OS_STK Main_Stack［STACKSIZE*8］={0， };//定義主任務(wù)的堆棧大小

　　void Main_Task（void *Id）; //定義主任務(wù)

　　#define Main_Task_Prio 12 //定義主任務(wù)的優(yōu)先級(jí)

　　OSTaskCreate（Main_Task，（void*）0，（OS_STK*）&Main_Stack［STACKSIZE*8-1］，

　　Main_Task_Prio）;//在主函數(shù)重創(chuàng)建主任務(wù)

　　void Main_Task（void *Id） //主任務(wù)

　　{

　　POSMSG pMsg=0;//創(chuàng)建消息

　　LCD_ChangeMode（DspTxtMode）;//將液晶屏設(shè)為文本顯示摸式

　　LCD_Cls（）;//清屏

　　for（;;）

　　{

　　pMsg=WaitMessage（0）; //等待消息

　　switch（pMsg-{

　　case OSM_KEY：

　　onKey（pMsg-break;

　　Delay（200）;

　　}

　　DeleteMessage（pMsg）;//刪除消息，釋放資源

　　} }

　　注意：以上API接口函數(shù)只是原型 ；例子只作為參考