实时嵌入式操作系统μC／OS-II在MPC555上的移植

每个位置为６４ｂｉｔ宽。创建任务时，建立该堆栈结构，并用默认值对其进行初始化。在任务保存或激活时把寄存器的值保存到堆栈中相应位置，或者从堆栈的相应位置把寄存器值弹出。其中ＧＰＲ１被ＭＰＣ作为堆栈指针ＳＰ使用，在堆栈操作时，要注意控制好ＳＰ。

表1 堆栈结构表

SP Offset Register Saved NUM Default Value 584～336
328
320～80
72
64
56
48
40
32
24
16

8
0 FP31～FP0
FPSCR
GPR31～GPR0
DAR
CTX
LR
XER
CR
SRR1
SRR0
MSR

SP（GPR1）
73～42
41
40～10
9
8
7
6
5
4
3
2

1
0 0.0
0x000020FC0000
0x0
0x00
0x00
task*0x100000000[1]
0x00
0x00
0x0000B00200000000
task*0x100000000[1]
0x0000B00200000000
0

    注：堆栈所属任务代码入口地址

２ 中断管理

首先，分析一下ＭＰＣ５５５的中断结构。在ＭＰＣ中有新的概念——异常（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ）。它包含所有ＣＰＵ非正常事件的出现，包括中断、总线错误、指令错误、系统调用异常、实时中断异常和复位等。ＭＰＣ为异常提供了异常向量表。该表为每个异常提供一个２５６字节的异常处理代码空间。

所有外部中断和Ｉ／Ｏ子模块产生的中断共同作为异常的一种，占用异常向量表中的一个位置。在该异常处理程序中，软件需根据中断状态寄存器的值判断到底发生了哪个中断并进行相应处理。

在每次发生异常时，ＭＰＣ自动将主状态寄存器ＭＳＲ保存到ＳＲＲ１中，将程序指针ＰＣ保存到ＳＲＲ０中；然后ＰＣ指针指向该异常在异常向量表中的起始位置，进入异常处理程序。每次异常返回时，调用ｒｆｉ指令，系统自动将ＳＲＲ１中的值返回ＭＳＲ中，将ＳＲＲ０中的值返回ＰＣ中，即程序从ＳＲＲ０指向的位置继续执行。在发生异常和异常返回之间，不自动允许新的异常和中断。所以，程序需要在保存ＳＲＲ０和ＳＲＲ１后允许异常，在适当的时候允许中断。

μＣ／ＯＳ－ＩＩ的异常处理过程中，用户及ＯＳ与硬件无关的代码完成图２中①、②、③、④、⑤这五个步骤。依次完成以下任务：①给ＯＳＩｎｔＮｅｓｔｉｎｇ加１或调用ＯＳＩｎｔＥｎｔｅｒ（），通知ＯＳ，系统已进入中断；②分析中断源调用相应中断处理子程；③在该中断处理子程中完成清中断源；④进行其他中断处理；⑤调用ＯＳＩｎｔＥｘｉｔ（）判断是否有更高优先级的任务被激活而需要进行任务调度，若不需要，则直接从中断返回；若需要，则调用ＯＳＩｎｔＣｔｘＳｗ（）完成中断级任务调度。

移植中，为了在ＭＰＣ５５５上实现上述中断处理过程，需编写与硬件相关代码，为以上思路提供三个接口函数：进入中断、退出中断和中断级任务调度。根据ＭＰＣ５５５的编程结构，设计的完整中断程序流程如图２。虚框Ⅰ部分写在异常向量表中每个异常的处理代码空间中，依次调用Ｐｒｏｌｏｇｕｅ（）、Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ－Ｒｏｕｔｉｎｅ（）和Ｅｐｉｌｏｇｕｅ（）三个函数。

其中，Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ－Ｒｏｕｔｉｎｅ（）函数为①到⑤步中断处理子程提供调用接口。

虚框Ⅱ中为与硬件相关的函数Ｐｒｏｌｏｇｕｅ（），它将发生中断时所有寄存器保存到当前任务的堆栈中，并处理ＣＰＵ状态。是Ｏ

《实时嵌入式操作系统μC／OS-II在MPC555上的移植(第2页)》