在A(yíng)ndesCore N1033A-S處理器實(shí)現μC/OS-II的移植

3.2處理器相關(guān)部分匯編實(shí)現

μC/OS-Ⅱ的移植需要用戶(hù)編寫(xiě)三個(gè)最基本的匯編語(yǔ)言函數：OSStartHighRdy（），OSCtxSw（），OSIntCtxSw（）。它們會(huì )共用一些代碼，為了方便閱讀將它們寫(xiě)在同一個(gè)匯編文件os_cpu_a.S中。

3.2.1 OSStartHighRdy（）：運行優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)。

OSStartHighRdy（）函數是在OSStart（）多任務(wù)啟動(dòng)之后，負責從最高優(yōu)先級任務(wù)的TCB控制塊中獲得該任務(wù)的堆棧指針SP,并通過(guò)SP恢復CPU現場(chǎng)以啟動(dòng)最高優(yōu)先級的任務(wù)執行。另外OSStartHighRdy（）還必須在最高優(yōu)先級任務(wù)恢復之前和調用OSTaskSwHook（）之后設置OSRunning為T(mén)RUE.其實(shí)現代碼如下：

3.2.2 OSCtxSw（）和OSIntCtxSw（）

OSCtxSw（）是任務(wù)優(yōu)先級切換函數，它的作用是先將當前任務(wù)的CPU現場(chǎng)保存到該任務(wù)的堆棧中，然后獲得最高優(yōu)先級任務(wù)的堆棧指針，并從該堆棧中恢復此任務(wù)的CPU現場(chǎng)，使之繼續執行，該函數就完成了一次任務(wù)切換。

OSIntCtxSw（）是中斷級的任務(wù)切換函數。由于中斷可能會(huì )使更高優(yōu)先級的任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)，因此為了讓更高優(yōu)先級的任務(wù)能立即運行，在中斷服務(wù)子程序最后會(huì )調用OSIntCtxSw（）做任務(wù)切換。這樣做能夠盡快的讓高優(yōu)先級的任務(wù)得到相應的處理，保證系統的實(shí)時(shí)性能。

OSCtxSw（）和OSIntCtxSw（）都是用于任務(wù)切換的函數，其區別在于，在OSIntCtxSw（）中無(wú)需再保存處理器寄存器，因為在OSIntCtxSw（）之前已發(fā)生中斷，所以可以保證所有的處理器寄存器都被正確地保存到了被中斷的任務(wù)的堆棧之中。OSCtxSw（）和OSIntCtxSw（）實(shí)現代碼如下：

N1033A-S處理器定義了四級（0-3）中斷，在各級中斷的轉換時(shí)需要保存當前中斷層級的寄存器。調用OSCtxSw（）時(shí)，中斷將由0級（即沒(méi)有中斷）轉到1級，所以需要將第0級的寄存器PSW和PC保存到第1級的寄存器IPSW和IPC中。CtxSave和CtxRestore兩個(gè)宏用來(lái)保存和恢復任務(wù)上下文。需要保存或恢復的寄存器包括32個(gè)通用寄存器（R0-R31）的值、程序計數器（PC）的值以及處理器狀態(tài)字寄存器（PSW）的值。宏IntlSwitch n通過(guò)修改PSW.INIT的值來(lái)切換中斷層級。CtxSave和IntlSwitch的匯編實(shí)現如下（由于CtxRestore與CtxSave過(guò)程類(lèi)似，這里不做贅述）：

3.3 移植C語(yǔ)言編寫(xiě)的幾個(gè)與操作系統相關(guān)的函數

μC/OS-Ⅱ有六個(gè)與CPU相關(guān)的函數：OSTaskStkInit（）、OSTaskCreateHook（）、OSTaskDelHook（）、OSTaskSwHook（）、OSTaskStatHook（）、OSTimeTickHook（），它們被定義在ucos_ii.h中。其中唯一必須移植的函數是任務(wù)堆棧初始化函數OSTaskStkInit（），其它五個(gè)函數必須得聲明但沒(méi)必要包含代碼。因此這里我們只介紹OSTaskStkInit（），其代碼的實(shí)現如下：

OSTaskStkInit（）在任務(wù)創(chuàng )建時(shí)被調用，負責初始化任務(wù)的堆棧結構并返回新堆棧的指針，使得堆?？雌饋?lái)就像剛發(fā)生過(guò)中斷并將所有的寄存器保存到堆棧中的情形一樣。除了要保存任務(wù)的地址、變量的指針以及處理器狀態(tài)字的值外，Andes N1033A-S處理器還要求用戶(hù)保存所有32個(gè)通用寄存器（R0-R31）、四個(gè)用戶(hù)寄存器（d0.hi, d0.lo, d1.hi, d1.lo）。還有一點(diǎn)需要注意，在N1033A-S處理器中，堆棧指針的地址必須滿(mǎn)足8Byte對齊，程序最后一段邏輯即將堆棧指針調整到正確的位置，這一點(diǎn)在編寫(xiě)其他代碼例如在宏CtxSave中同樣需要注意。

4. 結語(yǔ)

基于A(yíng)ndesStar?架構的優(yōu)勢，可以很容易的實(shí)現μC/OS-Ⅱ在N1033A-S處理器上的移植。不僅μC/OS-Ⅱ，其它嵌入式操作系統也可以很方便地移植到AndesCore?相應的處理器上，例如Nuclues、FreeRTOS以及Contiki。

晶心科技利用 AndesCore? N1033A-S高效能的 Audio ISA 和 FPGA開(kāi)發(fā)平臺彈性的設計架構，基于各種RTOS,為客戶(hù)提供了的豐富的軟件資源（中間件、優(yōu)化的函數庫、應用實(shí)例等）以及完整的多媒體語(yǔ)音解決方案，從而幫助客戶(hù)更快地在A(yíng)ndes平臺上進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。