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uC/OS-II的任務(wù)切換機理及中斷調(diào)度優(yōu)化解析

2017-11-01 | rar | 0.5 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域,由Jean J. Labrosse開發(fā)的μC/OS,由于開放源代碼和強大而穩(wěn)定的功能,曾經(jīng)一度在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域引起強烈反響。而其本人也早已成為了嵌入式系統(tǒng)會議(美國)的顧問委員會的成員。
  不管是對于初學(xué)者,還是有經(jīng)驗的工程師,μC/OS開放源代碼的方式使其不但知其然,還知其所以然。通過對于系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深入了解,能更加方便地進行開發(fā)和調(diào)試;并且在這種條件下,完全可以按照設(shè)計要求進行合理的裁減、擴充、配置和移植。通常,購買RTOS往往需要一大筆資金,使得一般的學(xué)習(xí)者望而卻步;而μC/OS對于學(xué)校研究完全免費,只有在應(yīng)用于盈利項目時才需要支付少量的版權(quán)費,特別適合一般使用者的學(xué)習(xí)、研究和開發(fā)。自1992第1版問世以來,已有成千上萬的開發(fā)者把它成功地應(yīng)用于各種系統(tǒng),安全性和穩(wěn)定性已經(jīng)得到認證,現(xiàn)已經(jīng)通過美國FAA認證。
  1 μC/OS-II的幾大組成部分
  μC/OS-II可以大致分成核心、任務(wù)處理、時間處理、任務(wù)同步與通信CPU的移植等5個部分。
  核心部分(OSCore.c) 是操作系統(tǒng)的處理核心,包括操作系統(tǒng)初始化、操作系統(tǒng)運行、中斷進出的前導(dǎo)、時鐘節(jié)拍、任務(wù)調(diào)度、事件處理等多部分。能夠維持系統(tǒng)基本工作的部分都在這里。
  任務(wù)處理部分(OSTask.c) 任務(wù)處理部分中的內(nèi)容都是與任務(wù)的操作密切相關(guān)的。包括任務(wù)的建立、刪除、掛起、恢復(fù)等等。因為μC/OS-II是以任務(wù)為基本單位調(diào)度的,所以這部分內(nèi)容也相當(dāng)重要。
  時鐘部分(OSTime.c) μC/OS-II中的最小時鐘單位是timetick(時鐘節(jié)拍)。任務(wù)延時等操作是在這里完成的。
  任務(wù)同步和通信部分 為事件處理部分,包括信號量、郵箱、郵箱隊列、事件標(biāo)志等部分;主要用于任務(wù)間的互相聯(lián)系和對臨界資源的訪問。
  與CPU的接口部分 是指μC/OS-II針對所使用的CPU的移植部分。由于μC/OS-II是一個通用性的操作系統(tǒng),所以對于關(guān)鍵問題上的實現(xiàn),還是需要根據(jù)具體CPU的具體內(nèi)容和要求作相應(yīng)的移植。這部分內(nèi)容由于牽涉到SP等系統(tǒng)指針,所以通常用匯編語言編寫。主要包括中斷級任務(wù)切換的底層實現(xiàn)、任務(wù)級任務(wù)切換的底層實現(xiàn)、時鐘節(jié)拍的產(chǎn)生和處理、中斷的相關(guān)處理部分等內(nèi)容。
  2 對于MSP430的中斷處理
  2.1 函數(shù)調(diào)用和中斷調(diào)用的操作
  MSP430最常使用的C編譯器應(yīng)該就是IAR Embedd-ed WorkBench。對于這一編譯器來說,通過分析和研究,發(fā)現(xiàn)它有以下規(guī)律。
  (1)函數(shù)調(diào)用
  如果是函數(shù)級調(diào)用,編譯器會在函數(shù)調(diào)用時先把當(dāng)前函數(shù)PC壓棧,然后調(diào)用函數(shù),PC值改變。
  如果被調(diào)用的函數(shù)帶有參數(shù),那么,編譯器按照以下的規(guī)則進行。
  最左邊的兩個參數(shù)如果不是struct(結(jié)構(gòu)體)或者union(聯(lián)合體),將被賦值到寄存器,否則將被壓棧。函數(shù)剩下的參數(shù)都將被壓棧。根據(jù)最左邊的那兩個參數(shù)的類型,分別賦值給R12(對于32位類型賦值給R12:R13)和R14(對于32位類型賦值給R14:R15)。
  uC/OS-II的任務(wù)切換機理及中斷調(diào)度優(yōu)化解析
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