TCB结构体中OSTCBStkPtr总是指向用户堆栈最低地址,该地址空间内存放用户堆栈长度,其上空间存放系统堆栈映像,即:用户堆栈空间大小=系统堆栈空间大小+1。
SP总是先加1再存数据,因此,SP初始时指向系统堆栈起始地址(OSStack)减1处(OSStkStart)。很明显系统堆栈存储空间大小=SP-OSStkStart。
任务切换时,先保存当前任务堆栈内容。方法是:用SP-OSStkStart得出保存字节数,将其写入用户堆栈最低地址内,以用户堆栈最低地址为起址,以OSStkStart为系统堆栈起址,由系统栈向用户栈拷贝数据,循环SP-OSStkStart次,每次拷贝前先将各自栈指针增1。
其次,恢复最高优先级任务系统堆栈。方法是:获得最高优先级任务用户堆栈最低地址,从中取出“长度”,以最高优先级任务用户堆栈最低地址为起址,以OSStkStart为系统堆栈起址,由用户栈向系统栈拷贝数据,循环“长度”数值指示的次数,每次拷贝前先将各自栈指针增1。
用户堆栈初始化时从下向上依次保存:用户堆栈长度(15),PCL,PCH,PSW,ACC,B,DPL,DPH,R0,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7。不保存SP,任务切换时根据用户堆栈长度计算得出。
OSTaskStkInit函数总是返回用户栈最低地址。
操作系统tICk时钟我使用了51单片机的T0定时器,它的初始化代码用C写在了本文件中。
最后还有几点必须注意的事项。本来原则上我们不用修改与处理器无关的代码,但是由于KEIL编译器的特殊性,这些代码仍要多处改动。因为KEIL缺省情况下编译的代码不可重入,而多任务系统要求并发操作导致重入,所以要在每个C函数及其声明后标注reentrant关键字。另外,“pdata”、“data”在uCOS中用做一些函数的形参,但它同时又是KEIL的关键字,会导致编译错误,我通过把“pdata”改成“ppdata”,“data”改成“ddata”解决了此问题。OSTCBCur、OSTCBHighRdy、OSRunning、OSPrioCur、OSPrioHighRdy这几个变量在汇编程序中用到了,为了使用Ri访问而不用DPTR,应该用KEIL扩展关键字IDATA将它们定义在内部RAM中。
(4)重写OS_CPU_A.ASM
A51宏汇编的大致结构如下:
NAME 模块名 ;与文件名无关
;定义重定位段 必须按照C51格式定义,汇编遵守C51规范。段名格式为:?PR?函数名?模块名
;声明引用全局变量和外部子程序 注意关键字为“EXTRN”没有‘E’
全局变量名直接引用
无参数/无寄存器参数函数 FUNC
带寄存器参数函数 _FUNC
重入函数 _?FUNC
;分配堆栈空间
只关心大小,堆栈起点由keil决定,通过标号可以获得keil分配的SP起点。切莫自己分配堆栈起点,只要用DS通知KEIL预留堆栈空间即可。
?STACK段名与STARTUP.A51中的段名相同,这意味着KEIL在LINK时将把两个同名段拼在一起,我预留了40H个字节,STARTUP.A51预留了1个字节,LINK完成后堆栈段总长为41H。查看yy.m51知KEIL将堆栈起点定在21H,长度41H,处于内部RAM中。
;定义宏
宏名 MACRO 实体 ENDM
;子程序
OSStartHighRdy
OSCtxSw
OSINTCtxSw
OSTickISR
SerialISR
END ;声明汇编源文件结束
一般指针占3字节。+0类型+1高8位数据+2低8位数据 详见C51.PDF第178页
低位地址存高8位值,高位地址存低8位值。例如0x1234,基址+0:0x12 基址+1:0x34
(5)移植串口驱动程序
在此之前我写过基于中断的串口驱动程序,包括打印字节/字/长字/字符串,读串口,初始化串口/缓冲区。把它改成重入函数即可直接使用。
系统提供的显示函数是并发的,它不是直接显示到串口,而是先输出到显存,用户不必担心IO慢速操作影响程序运行。串口输入也采用了同样的技术,他使得用户在CPU忙于处理其他任务时照样可以盲打输入命令。
(6)编写测试程序Demo(YY.C)
Demo程序创建了3个任务A、B、C优先级分别为2、3、4,A每秒显示一次,B每3秒显示一次,C每6秒显示一次。从显示结果看,显示3个A后显示1个B,显示6个A和2个B后显示1个C,结果显然正确。
显示结果如下:
AAAAAA111111 is active
AAAAAA111111 is active
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