編寫Small RTOS51 的驅動程序

函數的可重入
我們在編寫一個驅動程序之前要判斷該函數是否為可重入函數。如果一個函數可能被多
個任務和/或中斷同時調用，那么該函數就必須是可重入的，而驅動程序一般要求可被多個
任務/或中斷同時調用，這就需要可重入了。一個函數具有可重入性的條件是：
1） 不使用任何共享資源（全局變量、共享外設、內部設備等）；
2） 如果必須使用一些共享資源，可在使用共享資源前關中斷，使用完共享資源后開中
斷；
3） 如果必須使用一些共享資源，而且使用時又不能關中斷，則任何使用這個共享資源
的任務在使用共享資源前申請相應信號量，得到允許后再使用共享資源，使用完共
享資源后釋放信號量。
在ANSI C 的標準實現中，以上條件比較好實現，但在Keil C51 中就比較麻煩，最主
要是判斷函數是否有局部變量分配在內存中。如何判斷一個函數是否有局部變量分配在內存
中？方法也不難。我們假設文件file1.c 中有一個函數Fuction， 首先，讓編譯器將文件
file1.c 編譯成匯編文件file.src（在Uv2 中，在相應的文件上點鼠標右鍵，選擇Options For
File ‘file1.c’在Properties 頁選上Assemble SRC File。注意是實勾非虛勾。然后編譯工
程即可）。打開file.src，查找?DT? Fuction? FILE1、?PD? Fuction? FILE1 和?XD?
Fuction? FILE1（如果Fuction 有參數則查找?DT?_Fuction? FILE1、?PD? _Fuction?
FILE1 和?XD? _Fuction? FILE1），看這些數據段下是否定義有變量，如果沒有，恭喜您，
Fuction 的所有局部變量都分配到寄存器中，可以按照一般的方法讓函數具備重入性。如果
其中任意一個數據段定義有變量，很不幸，您只有另想辦法了。特別的，如果參數在這些數
據段中定義，即使不將該函數與任何函數進行覆蓋分析，在函數中使用2）、3）的方法都不
能使函數具有重入性。這是因為在函數執行第一條語句前已經把參數復制到這些變量中，
2）、3）的方法的前提已經不存在了。

驅動程序的編寫方法
1. 使用任務編寫驅動程序

有一些設備需要CPU 周期地為其服務，典型的是掃描顯示和掃描鍵盤。可以給它們分配
相應的任務，與用戶任務一起調度。這樣，就可以使用任何任務間通信的方法實現驅動程序。
2. 使用消息隊列編寫驅動程序
有一些設備具有自己的中斷，典型的是串口輸出。可以利用消息隊列將用戶任務需要的
服務通過消息隊列排隊、緩沖起來，利用中斷功能依次服務。這樣，一般不需要考慮重入這
個頭疼的問題。
3. 使用信號量編寫驅動程序
有一些設備既不需要CPU 的周期服務，又不具有自己的中斷，典型的是全局變量、模
擬I2C 總線等。假如該設備速度又比較慢，就需要用信號量來獨占該設備了。這時，就不能
將驅動程序編寫成一個函數。這是因為函數調用OSSemPend 后，編譯器認為所有寄存器
已經發生變化，它不會用這些寄存器保存有用的數據。而參數肯定是有用數據，必將分配到
內存中。這就不可能使其具有重入性。替代的方法是按照一般的方法編寫一個函數，這個函
數只是對這個設備進行操作。然后定義一個宏，在宏中申請信號量，調用這個函數并釋放信
號量。這樣，只要保證那個函數的局部變量全部分配到寄存器中就可以了。
4. 復合方法
有一些驅動程序比較復雜（例如TCP/IP 通訊協議），可以結合兩種或兩種以上的方法
實現。下面我們就舉一些例子來說明，驅動程序的編寫。