μC/OS-II在80x86上的移植

在文件OS_CPU.H的末尾聲明了一個8位變量OSTickDOSCtr，將保存時鐘節拍發生的次數，每發生11次，調用DOS的時鐘節拍函數一次，從而實現與DOS時鐘的同步。OSTickDOSCtr是專門為PC環境而聲明的，如果在其他非PC的系統中運行μC/OS-II，就不用這種同步方法，直接設定時鐘節拍發生頻率就行了。

9.04 OS_CPU_A.ASM

μC/OS-II的移植需要用戶改寫OS_CPU_A.ASM中的四個函數：

OSStartHighRdy()

OSCtxSw()

OSIntCtxSw()

OSTickISR()

9.04.01 OSStartHighRdy()

該函數由SStart()函數調用，功能是運行優先級最高的就緒任務，在調用OSStart()之前，用戶必須先調用OSInit()，并且已經至少創建了一個任務(請參考OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()函數)。OSStartHighRdy()默認指針OSTCBHighRdy指向優先級最高就緒任務的任務控制塊(OS_TCB)(在這之前OSTCBHighRdy已由OSStart()設置好了)。圖F9.3給出了由函數OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()創建的任務的堆棧結構。很明顯，OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr指向的是任務堆棧的頂端。

函數OSStartHighRdy()的代碼見程序清單L9.3。

圖F9.3 任務創立時的80x86堆棧結構.

為了啟動任務，OSStartHighRdy()從任務控制塊(OS_TCB)[程序清單L9.3(1)]中找到指向堆棧的指針，然后運行POPDS[程序清單L9.3(2)],POPES[程序清單L9.3(3)],POPA[程序清單L9.3(4)],和IRET[程序清單L9.3(5)]指令。此處筆者將任務堆棧指針保存在任務控制塊的開頭，這樣使得堆棧指針的存取在匯編語言中更容易操作。

當執行了IRET指令后，CPU會從(SS:SP)指向的堆棧中恢復各個寄存器的值并執行中斷前的指令。SS:SP+4指向傳遞給任務的參數pdata。

程序清單L 9.3 OSStartHighRdy().

_OSStartHighRdyPROCFAR

MOVAX,SEG_OSTCBHighRdy; 載入 DS

MOVDS,AX;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBHighRdy;SS:SP=OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr (1)

MOVSS,ES:[BX+2];

MOVSP,ES:[BX+0];

;

POPDS; 恢復任務環境 (2)

POPES;(3)

POPA;(4)

;

IRET; 運行任務 (5)

_OSStartHighRdyENDP

9.04.02 OSCtxSw()

OSCtxSw()是一個任務級的任務切換函數(在任務中調用，區別于在中斷程序中調用的

OSIntCtxSw())。在80x86系統上，它通過執行一條軟中斷的指令來實現任務切換。軟中斷向量

指向OSCtxSw()。在μC/OS-II中，如果任務調用了某個函數，而該函數的執行結果可能造成系統

任務重新調度(例如試圖喚醒了一個優先級更高的任務)，則在函數的末尾會調用OSSched(),

如果OSSched()判斷需要進行任務調度，會找到該任務控制塊OS_TCB的地址，并將該地址拷貝到

OSTCBHighRdy，然后通過宏OS_TASK_SW()執行軟中斷進行任務切換。注意到在此過程中，變量

OSTCBCur始終包含一個指向當前運行任務OS_TCB的指針。程序清單L9.4為OSCtxSw()的代碼。

圖F9.4是任務被掛起或被喚醒時的堆棧結構。在80x86處理器上，任務調用OS_TASK_SW()執

行軟中斷指令后[圖F9.4/程序清單L9.4(1)]，先向堆棧中壓入返回地址(段地址和偏移量)，

然后是狀態字寄存器SW。緊接著用PUSHA[圖F9.4/程序清單L9.4(2)],PUSHES[圖F9.4/程序

清單L9.4(3)],和PUSHDS[圖F9.4/程序清單L9.4(4)]保存任務運行環境。最后用OSCtxSw()在

任務OS_TCB中保存SS和SP寄存器。

任務環境保存完后，將調用用戶定義的對外接口函數OSTaskSwHook()[程序清單L9.4(6)]。

請注意，此時OSTCBCur指向當前任務OS_TCB，OSTCBHighRdy指向新任務的OS_TCB。在

OSTaskSwHook()中，用戶可以訪問這兩個任務的OS_TCB。如果不使用對外接口函數，請在頭文

件中把相應的開關選項關閉，加快任務切換的速度。

程序清單L9.4 OSCtxSw().

_OSCtxSwPROCFAR(1)

;

PUSHA; 保存當前任務環境 (2)

PUSHES (3)

PUSHDS (4)

;

MOVAX,SEG_OSTCBCur; 載入DS

MOVDS,AX

;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBCur;OSTCBCur->OSTCBStkPtr=SS:S(5)

MOVES:[BX+2],SS

MOVES:[BX+0],SP

;

CALLFARPTR_OSTaskSwHook(6)

;

MOVAX,WORDPTRDS:_OSTCBHighRdy+2;OSTCBCur=OSTCBHighRdy(7)

MOVDX,WORDPTRDS:_OSTCBHighRdy

MOVWORDPTRDS:_OSTCBCur+2,AX

MOVWORDPTRDS:_OSTCBCur,DX

;

MOVAL,BYTEPTRDS:_OSPrioHighRdy;OSPrioCur=OSPrioHighRdy(8)

MOVBYTEPTRDS:_OSPrioCur,AL

;

LESBX,DWORDPTRDS:_OSTCBHighRdy;SS:SP=OSTCBHighRdy-

>OSTCBStkPtr (9)

MOVSS,ES:[BX+2]

MOVSP,ES:[BX]

;

POPDS; 載入新任務的CPU環境 (10)

POPES (11)

POPA (12)

;

IRET; 返回新任務 (13)

;

_OSCtxSwENDP

從對外接口函數OSTaskSwHook()返回后，由于任務的更替，變量OSTCBHighRdy被拷貝到

OSTCBCur中[程序清單L9.4(7)]，同樣，OSPrioHighRdy被拷貝到OSPrioCur中[程序清單

L9.4(8)]。OSCtxSw()將載入新任務的CPU環境，首先從新任務OS_TCB中取出SS和SP寄存器的值

[圖F9.4(6)/程序清單L9.4(9)]，然后運行POPDS[圖F9.4(7)/程序清單L9.4(10)],POPES

[圖F9.4(8)/程序清單L9.4(11)],POPA[圖F9.4(9)/程序清單L9.4(12)]取出其他寄存器的值,

最后用中斷返回指令IRET[圖F9.4(10)/L9.4(13)]完成任務切換。

需要注意的是在運行OSCtxSw()和OSTaskSwHook()函數期間，中斷是禁止的。

9.04.03 OSIntCtxSw()

在μC/OS-II中，由于中斷的產生可能會引起任務切換，在中斷服務程序的最后會調用