业余时间想研究一下RTOS,但是现有的嵌入式系统很多,代码量也很大,厚厚的一本书,又是任务控制块,又是链表又是指针的指来指去,让人不耐心点根本看不下去,也没太多时间去研究。于是就有了自己动手去做的想法,这样可以提高兴趣.比看书有意思。慢慢的发现,操作系统也没有那么神秘。触发软中断,保存堆栈,开始进行任务切换。于是一个多任务就出来了,但是一个完整的操作系统并不简单,涉及到一系列的算法和数据结构的运用,还有系统的引导程序bootloader,内存管理,文件系统,网络管理,IO驱动管理等模块。
有了想法,接下来就是付诸行动。但是还得学习汇编,这成了最大阻碍,工作任务多,下班后,没太多精力去学习它。不过只要能看的懂就可以。于是把ucos/II在stm32上移植部分的汇编代码招搬过来直接利用。这样可以把主要精力放在任务调度和任务间的同步和通讯上。这次任务创建和调度的原理很简单,效率肯定也不高。以后有更好的想法了,打算改进一下任务的调度算法,比如可以利用linux内核中的list_head双向循环链表,加入就绪队列和任务延时队列。利用keilRTX系统中的内存分配机制,动态allox()分配任务的TCB控制块,总之,多学习好的系统中的思想。
以下是汇编的代码OS_CPU_A.ASM,完成任务之间的切换和堆栈的保存。
主要是两个堆栈指针OSCurTCB,OSNewTCB。可以把主要精力放在用c写任务调度和任务间的同步与通信,
利用以下汇编代码,就可以暂时不管汇编部分,该任务调度时调用OSCtxSw(),传递最高优先级任务的堆栈指针给OSNewTCB,完成两个任务切换。
;/*********************** (C) COPYRIGHT 2010 Libraworks ************************* ;* File Name : os_cpu_a.asm ;* Author : Librae ;* Version : V1.0 ;* Date : 06/10/2010 ;* Description : μCOS-II asm port for STM32 ;*******************************************************************************/ IMPORT OSCurTCB ; External references IMPORT OSNewTCB IMPORT OSTaskSwHook EXPORT OSStartTask EXPORT OSCtxSw EXPORT OSIntCtxSw EXPORT OS_CPU_SR_Save ; Functions declared in this file EXPORT OS_CPU_SR_Restore EXPORT PendSV_Handler NVIC_PENDSV_PRI EQU 0xFFFF0000 ; PendSV priority value (lowest) NVIC_PENDSVSET EQU 0x10000000 ; value to trigger PendSV exception NVIC_INT_CTRL EQU 0xE000ED04 ; interrupt control state register NVIC_SYSPRI2 EQU 0xE000ED20 ; system priority register (2) PRESERVE8 AREA |.text|, CODE, READONLY THUMB ;******************************************************************************************************** ; CRITICAL SECTION METHOD 3 FUNCTIONS ; ;******************************************************************************************************** OS_CPU_SR_Save MRS R0, PRIMASK ;读取PRIMASK到R0,R0为返回值 CPSID I ;PRIMASK=1,关中断(NMI和硬件FAULT可以响应) BX LR ;返回 OS_CPU_SR_Restore MSR PRIMASK, R0 ;读取R0到PRIMASK中,R0为参数;open interrupt BX LR ;返回 ;/************************************************************************************** ;* 函数名称: OSStartTask ;* ;* 功能描述: 使用调度器运行第一个任务 ;* ;* 参 数: None ;* ;* 返 回 值: None ;**************************************************************************************/ OSStartTask LDR R4, =NVIC_SYSPRI2 ; set the PendSV exception priority LDR R5, =NVIC_PENDSV_PRI STR R5, [R4] MOV R4, #0 ; set the PSP to 0 for initial context switch call MSR PSP, R4 ;切换到最高优先级的任务 LDR R4, =NVIC_INT_CTRL ;rigger the PendSV exception (causes context switch) LDR R5, =NVIC_PENDSVSET ;触发PendSV异常 (causes context switch) STR R5, [R4] CPSIE I ;enable interrupts at processor level OSStartHang B OSStartHang ;should never get here ;/************************************************************************************** ;* 函数名称: OSCtxSw ;* ;* 功能描述: 任务级上下文切换 ;* ;* 参 数: None ;* ;* 返 回 值: None ;***************************************************************************************/ OSCtxSw PUSH {R4, R5} LDR R4, =NVIC_INT_CTRL ;触发PendSV异常 (causes context switch) LDR R5, =NVIC_PENDSVSET STR R5, [R4] POP {R4, R5} BX LR NOP |