在AndesCore N1033A-S處理器實現(xiàn)μC/OS-II的移植

3.2處理器相關(guān)部分匯編實現(xiàn)

μC/OS-Ⅱ的移植需要用戶編寫三個最基本的匯編語言函數(shù)：OSStartHighRdy（），OSCtxSw（），OSIntCtxSw（）。它們會共用一些代碼，為了方便閱讀將它們寫在同一個匯編文件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(shù)是在OSStart（）多任務(wù)啟動之后，負(fù)責(zé)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SP恢復(fù)CPU現(xiàn)場以啟動最高優(yōu)先級的任務(wù)執(zhí)行。另外OSStartHighRdy（）還必須在最高優(yōu)先級任務(wù)恢復(fù)之前和調(diào)用OSTaskSwHook（）之后設(shè)置OSRunning為TRUE.其實現(xiàn)代碼如下：

3.2.2 OSCtxSw（）和OSIntCtxSw（）

OSCtxSw（）是任務(wù)優(yōu)先級切換函數(shù)，它的作用是先將當(dāng)前任務(wù)的CPU現(xiàn)場保存到該任務(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(fù)此任務(wù)的CPU現(xiàn)場，使之繼續(xù)執(zhí)行，該函數(shù)就完成了一次任務(wù)切換。

OSIntCtxSw（）是中斷級的任務(wù)切換函數(shù)。由于中斷可能會使更高優(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)子程序最后會調(diào)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(yīng)的處理，保證系統(tǒng)的實時性能。

OSCtxSw（）和OSIntCtxSw（）都是用于任務(wù)切換的函數(shù)，其區(qū)別在于，在OSIntCtxSw（）中無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（）實現(xiàn)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(zhuǎn)換時需要保存當(dāng)前中斷層級的寄存器。調(diào)用OSCtxSw（）時，中斷將由0級（即沒有中斷）轉(zhuǎn)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兩個宏用來保存和恢復(fù)任務(wù)上下文。需要保存或恢復(fù)的寄存器包括32個通用寄存器（R0-R31）的值、程序計數(shù)器（PC）的值以及處理器狀態(tài)字寄存器（PSW）的值。宏IntlSwitch n通過修改PSW.INIT的值來切換中斷層級。CtxSave和IntlSwitch的匯編實現(xiàn)如下（由于CtxRestore與CtxSave過程類似，這里不做贅述）：

3.3 移植C語言編寫的幾個與操作系統(tǒng)相關(guān)的函數(shù)

μC/OS-Ⅱ有六個與CPU相關(guān)的函數(shù)：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(shù)是任務(wù)堆棧初始化函數(shù)OSTaskStkInit（），其它五個函數(shù)必須得聲明但沒必要包含代碼。因此這里我們只介紹OSTaskStkInit（），其代碼的實現(xiàn)如下：

OSTaskStkInit（）在任務(wù)創(chuàng)建時被調(diào)用，負(fù)責(zé)初始化任務(wù)的堆棧結(jié)構(gòu)并返回新堆棧的指針，使得堆?？雌饋砭拖駝偘l(fā)生過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處理器還要求用戶保存所有32個通用寄存器（R0-R31）、四個用戶寄存器（d0.hi, d0.lo, d1.hi, d1.lo）。還有一點需要注意，在N1033A-S處理器中，堆棧指針的地址必須滿足8Byte對齊，程序最后一段邏輯即將堆棧指針調(diào)整到正確的位置，這一點在編寫其他代碼例如在宏CtxSave中同樣需要注意。

4. 結(jié)語

基于AndesStar?架構(gòu)的優(yōu)勢，可以很容易的實現(xiàn)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(tǒng)也可以很方便地移植到AndesCore?相應(yīng)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開發(fā)平臺彈性的設(shè)計架構(gòu)，基于各種RTOS,為客戶提供了的豐富的軟件資源（中間件、優(yōu)化的函數(shù)庫、應(yīng)用實例等）以及完整的多媒體語音解決方案，從而幫助客戶更快地在Andes平臺上進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。