4.OS_CPU32.C文件
μC/OS-II的移值需要用户在OS_CPU32.C中定义6个函数，而实际上需要定义的只有OSTaskStkInit()一个函数，其他5个函数需要声明，但不一定有实际内容。这5个函数都是用户定义的，所以OS_CPU32.C中没有给出代码。如果用户需要使用这些函数，请将文件OS_CDG.H中的#define constant OS_CPU_HOOKS_EN设为1，设为0表示不使用这些函数。
OSTaskStkInit ()函数由任务创建函数OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()调用，用来初始化任务的堆栈。初始状态的堆栈模拟发生一次中断后的堆栈结构。按照中断后的进栈次序预留各个寄存器的存储空间，而中断返回地址指向任务代码的起始地址。当调用OSTaskCreate()或 OSTaskCreateExt()创建一个新任务时，需要传递的参数是：任务代码的起始地址、参数指针、任务堆栈顶端的地址、任务的优先级。 OSTaskCreateExt()还需要一些其他参数，但与OSTaskStkInit()没有关系。OSTaskStkInit()只需要以上提到的 3个参数：task、pdata、ptos。由于MC68K堆栈是16位宽的(以字为单位)，OSTaskStkInit()将创立一个指向以字为单位的内存区域的指针，同时要求堆栈指针指向空堆栈的顶端。堆栈初始化工作结束后，OSTaskStkInit()返回新的堆栈顶指针， OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()将指针保存在任务的OS_TCB中。
三、移植中的几点注意事项
由于μC/OS-II运行的实时性，调试内核几乎不可能。一旦移植过程中内核运行不稳定，很难确定是什么地方的问题，更困难的是有些现象几乎是不可重复的。这就需要详细了解内核运行机理，认真分析，找出可能存在的问题。下面就来分析这些移植过程中的问题。
1.编译器的优化选项
在移植过程中，除了要熟悉μC/OS-II和目标芯片之外，熟悉使用的C编码器也非常重要。通常C编译器都会提供一些优化代码的选项，在移植μc/OS-II的过程中，这些选项往往会带来麻烦。下面是移植中与HIWARE的C编译器有关的例子。
通常在调用子程序或进入中断时，C编译器会自动保存CPU内部寄存器到堆栈中。例如，在进入中断时编译器会加入下面2条指令：
LINK #$0000，A6;
MOVEM.L D0/D1/D3/D4/D5/D6/D7/A0/A1/A2/A3/A4/A5，-(A7);
这2 条汇编指令的作用是将CPU的数据寄存器D0～D7、地址寄存器A0～A5保存到堆栈中，再将此时的堆栈指针A7也保存到堆栈中，并使用A6作为临时的堆栈指针。这本是一个非常好的优化选项，可以防止在中断中偶然地更改了数据寄存器或地址寄存器;但在μC/OS-II中，这个机制将对OS_CPU_C.C 和OS_CPU_ASM.ASM中的几个子程序和中断服务例程产生致命的影响。
OS_CPU_C.C和OS_CPU_ASM.ASM中的子程序中断引发任务调度，当前的任务被挂起。挂起任务是通过下面的语句来完成的：
MOVEM.L A0-A6/D0-D7，-(A7);
MOVE.L @OSTCBCur，A2;
MOVE.L (A2)，A1;
MOVE.L A7，(A1);
保存任务的指针和所有数据地址寄存器的值，那么理想情况下，此时的任务堆栈应该是如图1所示的情况(以OSCtxSw()函数为例，可以对应到OS_CPU_C.C和OS_CPU_ASM.ASM中的其他函数和中断处理例程)。
那么恢复挂起的任务时，只要通过如下语句：
MOVE.L OSTCBHighRdy，A1;
MOVE.L @OSTCBCur，A2;
MOVE.L A1，(A2);
MOVE.L (A1)，A7;
MOVEM.L (A7)+，A0-A6/D0-D7;
将保存在任务TCB中的任务堆栈指针恢复，再恢复数据地址寄存器，最后执行OSCtxSw()的中断返回，就可以顺利地恢复被挂起的任务。
如果C编译器在OSCtxSw()函数入口处插入了2条保存数据地址寄存器和堆栈指针的语句后，再执行挂起任务的语句，任务的堆栈会变成图2所示的情况。编译器引起了堆栈的变化，如果所有的任务都是用这种方式挂起和恢复的，并不会产生致命的问题，因为编码器退出OSCtxSw()函数时会插入如下语句恢复堆栈：
MOVEM.L (A7)+，D0-D7/A0-A5;
UNLK A6;
问题在于初始化任务的时候，每个任务实际上是按照图1所示的堆栈结构被初始化的，那么，按照图2的堆栈结构来恢复自然会导致堆栈崩溃。
解决这个问题的方法很多，可以改定任务初始化的代码以适应C编译器的这个“优化”，也可以在进入OSCtxSw()函数时首先调用如下语句恢复堆栈，抵消C编码器的影响：
MOVEM.L (A7)+，D0-D7/A0-A5;
UNLK A6;
而在退出OSCtxSw()函数前再调用如下语句模拟出更动的堆栈：
LINK #$0000，A6
MOVEM.L D0-D7/A0-A5，-(A7);
较好的方法当然是调整编译器，取消这个优化选项。如果无法调整编译器，就只有用以上办法来适应编译器了。
2.开关中断的方法
在μC/OS -II中，开关中断是非常重要的，它可以保证关键代码或访问全局变量时不受中断的意外影响。CPU32的中断控制比较复杂，提供了7级具有不同级别的中断;可以选择关闭或打开某几级中断。但多级中断会使得μC/OS-II的中断处理变得复杂。在简单的应用或初次尝试移植μC/OS-II时，可以使用全开全关的方法。
如果考虑多级中断，必须注意到中断开关级别的控制是一个重要的信息，在关闭中断之前需要将这个信息保存起来，在对应的开中断时恢复这个中断级别控制信息。最容易想到的方法是用一个全局变量存存这个信息。
使用这个方法的程序如下：
#define OS_EXIT_CRITICAL() asm move SR_TEMP,sr;
#define OS_ENTER_CRITICAL() asm move.w SR,SR_TEMP;
asm ori.w #0x0700,SR;
接着构造两个任务，每个任务分别向屏幕输出一句话，同时修改内核的代码，让空闲任务也输出一句话。运行内核，通常在几分钟内会发现内核停止调试，只有空闲任务不停地向屏幕输出。这种情况非常麻烦，因为根据无法通过调试手段判断何时何处导致内核停止调度。
分析一下，当只有空闲任务运行时，代码为：
move.w sr,sr_temp
ori.w #0700,sr
addi.1 #1,OSIdleCTR
move.w sr_temp,sr
jmp ****
这5句语句在循环运行，而中断(这时只有定时中断)可以在任意一句语句中间切入。那么，如果在MOVE.W SR，SR_TEMP的时候产生了中断，就会执行中断(因为正要关中断，但还没有关上);而中断程序调用的OSIntENTER和OSIntEXIT都会调用 OS_ENTER_CRITICAL()来关闭中断，递增中断嵌套层数全局变量。这时，再次执行MOVE.W SR，SR_TEMP变量就被改写成关中断的值，当从中断返回到IDLE任务执行MOVE.W SR_TEMP，SR时，就关闭了中断，而不是恢复原来的状态寄存器。这样就导致内核无法响应中断，无法调度任务，只有IDLE任务在运行。
如何解决?最容易想到的方法是再增加一个全局变量，用来保存进入中断时的中断开关信息，退出中断恢复这个信息;但如果考虑到中断嵌套，相同的情况又出现了，并且如果一个任务在执行MOVE.W SR，SR_TEMP时被中断打断并且发生了任务调度，那么当个任务恢复时，它使用的中断信息SR_TEMP可以已经是被其他任务更改后的值了。内核无法响应中断，无法调度的任务可能依然存在。
给每个任务和中断都定义一个这样的全局变量，在不考虑中断嵌套的情况下似乎可以解决问题，但想象一下为每一个任务和中断提供一个单独的OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()函数所带来的工作量。显然这不一个好办法。
将中断信息推入堆栈是一个好主意，但我们会看到由此带来的一些更加隐蔽而复杂的问题。实现这个方法的程序代码如下：
#define OS_ENTER_CRITICAL() asm move SR,-(A7);
asm ori.w #0x0700,SR;
#define OS_EXIT_CRITICAL() asm move (A7)+,sr;
这样，每次调用OS_ENTER_CRITICAL()，都将当前的中断开关信息保存到当前任务堆栈或系统堆栈中断OS_EXIT_CRITICAL()时，恢复这个信息。
使用了这个方法后，必须小心地计算堆栈的使用情况，修改OS_CPU_A.ASM和 OS_CPU_C.C文件里的函数。以OSINTCtxSw()函数为例，这个函数将导致中断级的任务调度，即被中断打断的程序不能继续运行，退出中断中另一个优先级更高的任务得以运行。在这个函数中必须对被中断的任务堆栈进行清理，使得这个任务的堆栈看起来和一次正常的任务切换后的情况相同，这样，才能保证这个任务被正确地恢复运行。OSIntCtxSw()函数仅仅在 OSICntExit()函数中被调用。
须指出的是，在中断发生时，CPU32已经将全部的寄存器和状态寄存器，PC指针内容保存到了堆栈中，这样已经为被打断的任务的恢复作好了准备。如果按照正常的中断流程，在退出中断时，被打断的任务应该恢复运行。现在，由于执行了中断级的任务切换，被打断的任务不能立刻恢复，而是被挂起，这就要求在执行任务调度前调整堆栈，使得被中断打断的任务处于随时可以被恢复的状态。
本文关键字：编译器 嵌入式系统-技术，单片机-工控设备 - 嵌入式系统-技术
