基于μC/OS-Ⅱ在ARM7上移植方法的探討與實現(xiàn)

　　通常,對嵌入式軟件的基本要求是體積小、指令速度快、具有較好的裁減性和可移植性,目前,實時操作系統(tǒng)很多,如vxworks,windows ce,psos,qnx,lynxos等,這些操作系統(tǒng)都具有高可靠性、強實時性等特點,但他們都是商業(yè)操作系統(tǒng),價格昂貴,人們往往很難接受,μc/os-ⅱ操作系統(tǒng)的出現(xiàn)是對這些商業(yè)操作系統(tǒng)的一個很大的沖擊。

　　1 μc/os-ⅱ操作系統(tǒng)簡介

　　μc/os-ⅱ是源碼公開的實時操作系統(tǒng),是一個自由操作系統(tǒng)。程序開發(fā)人員可以改寫源代碼,使之符合自己的要求,裁減掉不需要的部分,使操作系統(tǒng)變得小巧、靈活、并且能滿足用戶特定操作系統(tǒng)的需要。為了提高系統(tǒng)的實時能力,μc/os-ⅱ可以將一個復(fù)雜的應(yīng)用劃分為多個相互獨立的任務(wù),并根據(jù)任務(wù)的重要性來分配優(yōu)先級。任務(wù)的調(diào)度完全由μc/os-ⅱ的實時內(nèi)核完成,主要包括任務(wù)的狀態(tài)管理、選擇最高優(yōu)先級的任務(wù)、執(zhí)行任務(wù)和撤銷任務(wù)等,μc/os-ⅱ內(nèi)核還負責cpu時間分配,cpu時間總是優(yōu)先分配給中斷事件,其次是任務(wù)隊列中當前優(yōu)先級最高的任務(wù),不同任務(wù)間的通信可以通過μc/os-ⅱ提供的信號量、郵箱、信息隊列等機制完成,他的絕大部分代碼是用c語言編寫的,可移植性強,因此1997年以后,在國際上逐漸被廣泛采用。

　　2 其軟硬件體系及可移植性分析

　　μc/os-ⅱ核心代碼很小,程序開發(fā)人員要把他移植到自己的目標板中只需做少量的工作。圖1是基于μc/os-ⅱ的嵌入式系統(tǒng)的軟硬件體系結(jié)構(gòu)。

　　雖然μc/os-ⅱ大部分源代碼是用c語言寫的,但是完成和處理器有關(guān)的代碼時,還是用匯編語言來實現(xiàn)的,由圖1可以看出,μc/os-ⅱ的移植的主要工作是修改與處理器相關(guān)部分的代碼,他們集中在3個文件中,其中,os_cpu.h包含與處理器相關(guān)的常量、宏和結(jié)構(gòu)體的定義;os_cpu_c.c和os_cpu_asm中定義了用于底層的任務(wù)切換,退出中斷服務(wù)程序,在cpu級屏蔽中斷、打開中斷、對任務(wù)棧初始化以及時鐘的中斷服務(wù)程序的函數(shù)等,為了使應(yīng)用程序運行于μc/os-ⅱ上,還要相應(yīng)地修改應(yīng)用中使用的硬件和設(shè)備驅(qū)動。

　　3 μc/os-ⅱ的移植工作

　　3.1 與應(yīng)用相關(guān)的代碼

　　這一部分是用戶根據(jù)自己的應(yīng)用系統(tǒng)來定制合適的內(nèi)核服務(wù)功能,包括2個文件：os_cfg.h和includes.h。

　　os_cfg.h 用來配置內(nèi)核,用戶根據(jù)需要對內(nèi)核進行修改,留下需要的部分,去掉不需要的部分,比如系統(tǒng)可提供的最大任務(wù)數(shù)量,是否定制郵箱服務(wù),是否提供優(yōu)先級動態(tài)改變功能等等,所有的配置更改包括頭文件的增減均在該文件中進行。