uCOS51移植心得[社区]
说实在的,一开始我也不是很有把握,一来我不清楚51的FLASH是否装得下这么多代码,二来我只做过OS应用开发,对于它的移植想都不敢想。不过,我在BBS上搜索了一阵儿后还是有了一些头绪。我找到了几个OS的源代码(我喜欢用现成的),按照代码大小、实时性、使用人数、众人口碑等标准,最后选定了uCOS2。我感觉它的实时性有保障,延时可预测,代码据说可小到2K,网上讨论这个话题的人也比较多,而且它的网站上有针对KEIL C51的移植实例。
经过一番查找,我得到了5个版本。其中3个是用KEIL编译的。本来我想直接把OS代码嵌到应用程序中,但后来发现没有一个可以直接使用。有的无法用KEIL直接编译,有的需要修改DLL在软件仿真下使用。而我需要的是能在串口输入输出,不需要修改任何无关软件,能在软件仿真和硬件上运行的实时多任务操作系统。没有办法,我只好硬着头皮去改编。
我分析了自己的劣势:1。KEIL刚开始使用,不太熟悉;2。混合编程以前从没有作过;3。时间紧迫,要在1个月内搞定。而我的优势就是有5个移植实例可供参考,可以上网查资料。一开始,我用“堆栈”、“混合编程”、“汇编”、“ucos”等关键字在C51BBS和老古论坛上检索相关信息并逐条阅读,读过之后,头脑中的思路逐渐清晰了。我了解到在KEIL的HLP目录下有A51.PDF和C51.PDF非常全面的介绍了汇编和C51,是KEIL的权威用户手册;SP初始化、内存清0等操作在STARTUP.A51文件中实现,用户可以改写它;KEIL的变量,子程序等的分配信息可以在.M51文件里查到;KEIL自己的论坛里有很多疑难问题的解答……通过阅读并经过思考,解决了堆栈起点、堆栈空间大小的设定等关键问题。论坛里的问题有些是我没有想到的,这使我发现了自己的疏漏。
在网上获得大量信息后,我开始阅读《uCOSII》中文版,一共读了3遍。第一遍是浏览,了解到uCOSII包括任务调度、时间管理、内存管理、资源管理(信号量、邮箱、消息队列)四大部分,没有文件系统、网络接口、输入输出界面。它的移植只与4个文件相关:汇编文件(OS_CPU_A.ASM)、处理器相关C文件(OS_CPU.H、OS_CPU_C.C)和配置文件(OS_CFG.H)。有64个优先级,系统占用8个,用户可创建56个任务,不支持时间片轮转。第二遍主要是把整个工作过程在头脑里过了一下,不懂地方有针对性的查书,重点是思考工作原理和流程。我发现其实它的思路挺简单的。就是 “近似地每时每刻总是让优先级最高的任务处于运行状态” 。为了保证这一点,它在调用系统API函数、中断结束、定时中断结束时总是执行调度算法。原作者通过事先计算好数据,简化了运算量,通过精心设计就绪表结构,使得延时可预知。任务的切换是通过模拟一次中断实现的。第三遍重点看了移植部分的内容。对照实例,研究了代码的具体实现方法。
前期准备用了20几天,真正编写代码只用了1.5天,调试用了2天。具体过程如下:
(1)拷贝书后附赠光盘sourcecode目录下的内容到C:\YY下,删除不必要的文件和EX1L.C,只剩下p187(《uCOSII》)上列出的文件。
(2)改写最简单的OS_CPU.H
数据类型的设定见C51.PDF第176页。注意BOOLEAN要定义成unsigned char 类型,因为bit类型为C51特有,不能用在结构体里。
EA=0关中断;EA=1开中断。这样定义即减少了程序行数,又避免了退出临界区后关中断造成的死机。
MCU-51堆栈从下往上增长(1=向下,0=向上),OS_STK_GROWTH定义为0
#define OS_TASK_SW() OSCtxSw() 因为MCU-51没有软中断指令,所以用程序调用代替。两者的堆栈格式相同,RETI指令复位中断系统,RET则没有。实践表明,对于MCU-51,用子程序调用入栈,用中断返回指令RETI出栈是没有问题的,反之中断入栈RET出栈则不行。总之,对于入栈,子程序调用与中断调用效果是一样的,可以混用。在没有中断发生的情况下复位中断系统也不会影响系统正常运行。详见《uC/OS-