前言
之前大學接觸過uc/os,大學開了ARM這門課程，用的是周立功的教材，好像是大四開的，你懂的，實驗隻帶手不帶腦，複制–編譯–下載下傳–嘿，燈亮了–走人。
最近在接觸EFM32系列MCU，就想彌補一下大學的遺憾。為時間4天的準備和移植工作終于完成，還是，嘿燈亮了。
硬體：EFM32G890F128
IDE : IAR
準備工作
兩本書：Cortex-M3權威指南,uc/OSII作業系統原理（邵貝貝）。
因為核心之前已看過了，就琢磨了下ｕｃ，大學的時候接觸過點點還有點印象，是以看起來不費什麼勁，确實挺小的一個核。裡面關于移植的過程也挺詳細的。不過那裡關于移植的是ARM7核心。大同小異。原理性的東西是一樣的。
其餘，關于移植部分，各大晶片廠商都已經很完善了，對于求知的同學，這是一個了解CPU，作業系統的好地方。
建立模闆
-
官網下載下傳源代碼
http://micrium.com/ ->downloads -> Application Notes ->
壓縮包下載下傳下來解壓最主要的就是這幾個檔案夾了。
初學者EFM32上移植uC/OSII 當然還有一個PDF文檔，這個文檔主要是教你怎樣使用它們的官方工程模闆。英文好的可以照着上面的步驟一步一步來，沒什麼說的，當然你要有耐心看英語。我試了下：确實規範，一目了然。
初學者EFM32上移植uC/OSII 初學者EFM32上移植uC/OSII 個人覺得學習的話還是自己建一個模闆吧，這樣有利于了解各個子產品之間的關系。是以我就以自己的習慣加參考官方的自己操作了。
其實我們自己移植的話就隻要uc/OSII的核心源碼和三個移植檔案啦。最難的移植部分人家幫我們做好了，那就是那三個移植檔案了，即os_cpu.h，os_cpu_a.asm, os_cpu.c當然我們還是要看懂的。
- 接下來就是建工程，這是我自己的工程：
初學者EFM32上移植uC/OSII
代碼分析
這裡的代碼分析就是與處理器相關的代碼了，最接近處理器的代碼：彙編。
主要幹了兩個個事情：
- 任務級和中斷級排程，這兩個函數的内容是一樣的，真正的排程則放到了PENDSVHandler。
- 系統開始啟動時，啟動最高優先級任務。
-
PENDVHandler儲存上下文切換環境。
下面分析整個OS_CPU_A.ASM檔案
EXTERN OSRunning ; External references,外部标号
EXTERN OSPrioCur
EXTERN OSPrioHighRdy
EXTERN OSTCBCur
EXTERN OSTCBHighRdy
EXTERN OSIntExit
EXTERN OSTaskSwHook
EXTERN OS_CPU_ExceptStkBase
PUBLIC OS_CPU_SR_Save ; Functions declared in this file，全局函數，可被其他子產品引用
PUBLIC OS_CPU_SR_Restore
PUBLIC OSStartHighRdy
PUBLIC OSCtxSw
PUBLIC OSIntCtxSw
PUBLIC PendSV_Handler
NVIC_INT_CTRL EQU xE000ED04 ; Interrupt control state register. 中斷控制寄存器
NVIC_SYSPRI14 EQU xE000ED22 ; System priority register (priority ).優先級寄存器
NVIC_PENDSV_PRI EQU xFF ; PendSV priority value (lowest). PENDSV優先級(最低)
NVIC_PENDSVSET EQU x10000000 ; Value to trigger PendSV exception. 觸發PENDSV的值
;**********************************************************************************************
; 代碼部分
;**********************************************************************************************
RSEG CODE:CODE:NOROOT(2)
THUMB
;RSEG 是段選擇指令。RSEG CODE：選擇段 code。第二個 CODE 表示代碼段的意思，隻讀。
;NOROOT 表示：如果這段中的代碼沒調用，則允許連接配接器丢棄這段.(2)表示：4 位元組對齊。假如是(n)，則表示 2^n 對
;齊，更多關于IAR編譯指令參考IAR編譯手冊。
;THUMB則為代碼為THUMB指令，M3為THUMB指令集。
OS_CPU_SR_Save
MRS R0, PRIMASK ; 儲存PRIMASK值至R0，OS_CPU_SR_Save傳回時，R0中值送入
; cpu_sr.
CPSID I ; PRIMASK =1 ,關中斷.
BX LR
OS_CPU_SR_Restore
MSR PRIMASK, R0 ;把R0的值加載到PRIMASK，R0為調用OS_CPU_SR_Restore的函
;數的參數cpu_sr.
BX LR
/*-----啟動最高優先級任務--作業系統啟動第一個任務時------*/
OSStartHighRdy
LDR R0, =NVIC_SYSPRI14 ; 設定PENDSV為最低優先級
LDR R1, =NVIC_PENDSV_PRI
STRB R1, [R0]
MOVS R0, #0 ; 把從堆棧置0，在排程器排程時通過判斷PSP是否
MSR PSP, R0 ; 0來判斷系統是否為首次排程。
STRB R1, [R0]
LDR R0, =OS_CPU_ExceptStkBase ; 初始化主堆棧
LDR R1, [R0]
MSR MSP, R1
LDR R0, =OSRunning ; OSRunning = TRUE
MOVS R1, #1
STRB R1, [R0]
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ; 觸發一次PENDSV
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET
STR R1, [R0]
CPSIE I ; 打開中斷
OSStartHang
B OSStartHang ; 程式到這裡就崩了。
;************************************************************************************************
任務級切換與中斷級切換
;************************************************************************************************
OSIntCtxSw
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ; 觸發一次PENDSV
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET
STR R1, [R0]
BX LR
;********************************************************************************************************
; void OS_CPU_PendSVHandler(void)
;
; a) 擷取SP, 通過判斷sp是否為第一次任務切換，如果不是則跳過如果是則跳轉到
OS_CPU_PendSVHandler_nosave，第一次任務不需要進行現場保護。
; b) 如果不是第一次任務切換，需儲存R4-R11的值至PSP;
; c) 将上一任務的SP儲存在OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;
; d) 調用鈎子函數 OSTaskSwHook();
; e) 擷取最高優先級任務, OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
; f) 獲得最高優先級任務控制塊, OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
; g) 從任務快做擷取其SP堆棧指針, SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;
; h) 從起任務堆棧SP中恢複R4-R11;
; i) 啟動異常傳回序列xPSR, PC, LR, R12, R0-R3
;
; 3) PendSV handler中斷發生時:
; a) xPSR, PC, LR, R12, R0-R3自動入棧程序堆棧PSP
; b) 處理器模式從線程模式轉換到異常模式
; c) 此時堆棧使用主堆棧MSP
; d) OSTCBCur 指針指向的為被挂起的任務
; OSTCBHighRdy 指針指向将被排程的任務
;
; 4) 因為PendSV為最低優先級，是以隻有當沒有任何異常中斷的時候PendSV才會相應。
;
;
;************************************************************************************************
PendSV_Handler
CPSID I ; 關中斷
MRS R0, PSP
CBZ R0, OS_CPU_PendSVHandler_nosave ; 第一次任務開始時，PSP為0，故跳過對R4-R11的儲存
SUBS R0, R0, #0x20 ; 總共需要儲存8個寄存器的值，即 8個字*4=32位元組=0x20,将
;r4-r11存儲到psp中
STM R0, {R4-R11}
LDR R1, =OSTCBCur ; 儲存被中斷任務的堆棧
LDR R1, [R1] ; 擷取堆棧指針，任務堆棧指針在TCB的頂部。
STR R0, [R1] ```CPU_PendSVHandler_nosave
PUSH {R14} ; Save LR exc_return value
LDR R0, =OSTaskSwHook ; OSTaskSwHook();調用鈎子函數
BLX R0
POP {R14}
LDR R0, =OSPrioCur ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy;獲得最高優先級任務
LDR R1, =OSPrioHighRdy
LDRB R2, [R1]
STRB R2, [R0]
LDR R0, =OSTCBCur ; OSTCBCur = OSTCBHighRdy;獲得最高優先級任務控制塊
LDR R1, =OSTCBHighRdy
LDR R2, [R1]
STR R2, [R0]
LDR R0, [R2] ; 獲得最高優先級任務堆棧指針;
LDM R0, {R4-R11} ; 從PSP從恢複r4-11
ADDS R0, R0, #0x20
MSR PSP, R0 ;更新PSP，已啟動正确的傳回序列
ORR LR, LR, #0x04 ;確定異常傳回後使用PSP（詳見M3異常傳回）
CPSIE I ;打開中斷
BX LR ;啟動中斷傳回序列，擷取PC到任務斷點處。
代碼修改
這裡的代碼修改主要是開發闆上的啟動代碼和OS核心的挂接了。因為我們下載下傳下來的代碼本身是IAR下的代碼，是以很多關于編譯器的代碼我們就可以省了，至于什麼是與編譯器相關的代碼，那隻能翻書了。
ARM晶片都有一個啟動代碼.S檔案，就是放置向量表的地方。
1、函數名稱的對應
在OS核心os_cpu_a_asm中PENDSV中斷的名稱為OS_CPU_PendSvHandler.。而開發闆啟動代碼的PENDSV中斷标号為PendSV_Handler,保證兩者标号一直即可，我這裡将OS_CPU_PendSvHandler.改為PendSV_Handler。
Os_cpu_a_asm:
因為我自己開發闆工程目錄下core_cm3.h下有關于SysTick的函數：是以我們得把os_cpu_c.c關于SystemTick的函數和宏定義都注釋掉：
自己工程下的SysTick_Config（）
__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
if ((ticks - ) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return ();
SysTick->LOAD = ticks - ;
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (<<__NVIC_PRIO_BITS) - );
SysTick->VAL = ;
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |
SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
return ();
}
将os_cpu_c.c關于SystemTick的函數和宏定義都注釋掉：
#if //-------注釋掉
void OS_CPU_SysTickInit (INT32U cnts)
{
OS_CPU_CM3_NVIC_ST_RELOAD = cnts - 1u;
OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_ST = OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_MIN;
OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL |= OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_CLK_SRC | OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_ENABLE;
OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL |= OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_INTEN;
}
#endif
#if //-------注釋掉
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL (*((volatile INT32U *)xE000E010uL))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_RELOAD (*((volatile INT32U *)xE000E014uL))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CURRENT (*((volatile INT32U *)xE000E018uL))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CAL (*((volatile INT32U *)xE000E01CuL))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_ST (*((volatile INT8U *)xE000ED23uL))
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_COUNT x00010000uL
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_CLK_SRC x00000004uL
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_INTEN x00000002uL
#define OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_ENABLE x00000001uL
#define OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_MIN xFFu
#endif
總結
1、光知道移植這個操作肯定是不行的，還要知道為什麼這樣移植。這就要參考很多資料了，我是讀了邵貝貝的那本書，其實也不難，當然，我是懷着一股好奇的态度去閱讀的，我就想搞清楚，作業系統到底是個啥玩意。
2、了解Cortex-M3核心，隻要接觸過單片機，不管是大學裡微機原理中的8086還是C51，隻要仔細研究過單片機的工作原理，其實也無非就是指令集，中斷，記憶體映射。。。至于外設操作大同小異。對于M3應該是很簡單的。
3、此次移植的收獲很大，人家的程式設計方式，人家的代碼一看就舒服，人家的檔案structure。當然以前許多C語言教程微微提到過的東西，也終于見到他的影子了，總之，學習一個作業系統的源碼，對自己的程式設計能力和見識是很有幫助的。
4、英文真的很重要，其實向這種移植過程micrim的網站上都有其應用文檔。自己能看懂，就不必去羨慕那些輔導機構的人為什麼知道的那麼多了哦。。。他們也是從國外的網站上借鑒過來的。做技術的，英語無處不在啊！
5、中國的科技道路還有很長的路要走啊。
最後，說一下，關于ucos方面的移植，網上的文章講爛了都，但扪心自問一下，自己是否真正徹底弄明白過！