微内核 uC/OS-II 该怎样去移植呢

　　一、uC/OS-II内核结构的详细分析
　　实时微内核 uC/OS-II ，由 Jean J. Labrosse 在 1992 年编写发行，代码开源，如下图所示。
　　
　　uC/OS-II内核结构
　　第一部分 （1）：与硬件无关的高层的操作系统部分
　　大部分是关于任务的创建、信号量的创建、邮箱和队列的创建，以及它们所使用的函数库。另外，该部分还提供内存和实时时钟管理。
　　该部分中几个重要的.c文件 ［tr］OS_Mbox.c［td］消息邮箱（Mailbox）服务模块文件［tr］OS_MEM.c［td］存储管理服务模块文件［tr］OS_Q.c［td］队列（Queue）服务模块文件［tr］OS_SEM.c［td］信号量（Semaphore）服务模块文件［tr］OS_Task.c［td］任务管理服务模块文件［tr］OS_Time.c［td］时间管理服务模块文件第二部分 （2）：与用户应用相关的配置头文件
　　主要定义了应用程序中的最大任务数、最低优先级、邮箱、信号量及钩子函数的使用情况等。
　　例如STM32F107评估板，其OS_CFG.H 配置头文件中的代码片段如下：
　　#ifndef OS_CFG_H
　　#define OS_CFG_H
　　···
　　#define OS_MAX_QS 4 /* Max. number of queue control blocks in your application */
　　#define OS_MAX_TASKS 20 /* Max. number of tasks in your application， MUST be 》= 2 */
　　···
　　/* --------------------- TASK STACK SIZE ---------------------- */
　　#define OS_TASK_TMR_STK_SIZE 128 /* Timer task stack size （# of OS_STK wide entries） */
　　···
　　/* --------------------- TASK MANAGEMENT ---------------------- */
　　#define OS_TASK_CHANGE_PRIO_EN 1 /* Include code for OSTaskChangePrio（） */
　　#define OS_TASK_CREATE_EN 1 /* Include code for OSTaskCreate（）
　　···
　　/* ----------------------- EVENT FLAGS ------------------------ */
　　#define OS_FLAG_EN 1 /* Enable （1） or Disable （0） code generation for EVENT FLAGS */
　　#define OS_FLAG_ACCEPT_EN 1 /* Include code for OSFlagAccept（） */
　　···
　　/* -------------------- MESSAGE MAILBOXES --------------------- */
　　#define OS_MBOX_EN 1 /* Enable （1） or Disable （0） code generation for MAILBOXES */
　　#define OS_MBOX_ACCEPT_EN 1 /* Include code for OSMboxAccept（） */
　　···
　　/* --------------------- MEMORY MANAGEMENT -------------------- */
　　#define OS_MEM_EN 1 /* Enable （1） or Disable （0） code generation for MEMORY MANAGER */
　　···
　　···
　　/* ------------------------ SEMAPHORES ------------------------ */
　　#define OS_SEM_EN 1 /* Enable （1） or Disable （0） code generation for SEMAPHORES */
　　#define OS_SEM_ACCEPT_EN 1 /* Include code for OSSemAccept（） */
　　。..
　　#endif
　　第三部分 （3）：与硬件处理器相关的代码
　　由 OS_CPU.H 、 OS_CPU_A.ASM 和 OS_CPU_C.C 构 成 。
　　其中，OS_CPU_A.ASM文件由三个汇编函数组成，，如下表。
　　［tr］ OsStartHighRdy（ ）［td］运行优先级最高的就绪任务。［tr］Os_Task_Sw（ ）［td］任务切换函数［tr］OsIntCtxSw（ ）［td］中断级的任务切换函数
　　这三个汇编函数非常重要（uC/OS-II 的移植工作大部分都基于这三个汇编函数，均与处理器硬件直接相关）
　　而 OS_CPU_C.C 主要包括任务堆栈的初始化函数、若干C语言的钩子函数（可以不加任何代码）。
　　二、微内核 uC/OS-II 中的任务
　　μC/OS-II 操作系统内核的主要工作——对任务进行管理和调度。
　　1、那在 uC/OS-II中，什么是任务呢？
　　“自顶向下，分而治之”的设计范型下，一 个大型的任务会被分解成一个个独立的且不能再分解的若干小任务（无法返回的函数），而与上述小任务对应的程序实体就叫做“任务”，也有人称之为线程。任务的大概形式具体如下。
　　void Task （void *parg）
　　{
　　/* 任务主体，无限循环且不能返回 */
　　for （;;） {
　　/* 任务主体代码 */
　　}
　　}
　　
　　从代码级别上看，uC/OS-II 中的任务就是一个函数，由三个部分组成：任务程序代码、任务堆栈和任务控制块。
　　2、关于任务的数据结构？
　　
　　N 个任务用双向链表串连起来，其中每个任务的数据结构由任务控制块（Task Control Block-TCB）和任务堆栈组成。
　　① 任务控制块：关联了任务代码的程序控制块（主要由指向任务堆栈的指针、指向前一个任务控制块的指针、指向后一个任务控制块的指针及任务的优先级等构成）。
　　任务控制块TCB的部分代码片段（在/uCOS-II/。../source/ucos_ii. h中），如下：
　　typedef struct os_tcb {
　　OS_STK *OSTCBStkPtr; /* Pointer to current top of stack */
　　···
　　struct os_tcb *OSTCBNext; /* Pointer to next TCB in the TCB list */
　　struct os_tcb *OSTCBPrev; /* Pointer to previous TCB in the TCB list */
　　···
　　void *OSTCBMsg; /* Message received from OSMboxPost（） or OSQPost（） */
　　···
　　INT32U OSTCBDly; /* Nbr ticks to delay task or， timeout waiting for event */
　　INT8U OSTCBStat; /* Task status */
　　INT8U OSTCBStatPend; /* Task PEND status */
　　INT8U OSTCBPrio; /* Task priority （0 == highest） */
　　INT8U OSTCBX; /* Bit position in group corresponding to task priority */
　　INT8U OSTCBY; /* Index into ready table corresponding to task priority */
　　···
　　INT8U OSTCBDelReq; /* Indicates whether a task needs to delete itself */
　　INT32U OSTCBCtxSwCtr; /* Number of time the task was switched in */
　　INT32U OSTCBCyclesTot; /* Total number of clock cycles the task has been running */
　　INT32U OSTCBCyclesStart; /* Snapshot of cycle counter at start of task resumption */
　　OS_STK *OSTCBStkBase; /* Pointer to the beginning of the task stack */
　　INT32U OSTCBStkUsed; /* Number of bytes used from the stack */
　　INT8U *OSTCBTaskName;
　　INT32U OSTCBRegTbl［OS_TASK_REG_TBL_SIZE］;
　　} OS_TCB;
　　② 任务堆栈：保存任务的工作环境（主要用来保存任务断点的寄存器的状态值，在ARM处理器中则用于保存 PC、LR、 R0-R12、CPSR、SPSR 的状态值。任务堆栈在文件 os_cpu_c.c 中进行初始化）。
　　其堆栈初始化代码（在/Ports/。../RealView/os_cpu_c.c中），如下：
　　OS_STK *OSTaskStkInit （void （*task）（void *p_arg）， void *p_arg， OS_STK *ptos， INT16U opt）
　　{
　　OS_STK *stk;
　　（void）opt; /* ‘opt’ is not used， prevent warning */
　　stk = ptos; /* Load stack pointer */
　　/* Registers stacked as if auto-saved on exception */
　　*（stk） = （INT32U）0x01000000uL; /* xPSR */
　　*（--stk） = （INT32U）task; /* Entry Point */
　　*（--stk） = （INT32U）OS_TaskReturn; /* R14 （LR） */
　　*（--stk） = （INT32U）0x12121212uL; /* R12 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x03030303uL; /* R3 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x02020202uL; /* R2 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x01010101uL; /* R1 */
　　*（--stk） = （INT32U）p_arg; /* R0 ： argument */
　　/* Remaining registers saved on process stack */
　　*（--stk） = （INT32U）0x11111111uL; /* R11 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x10101010uL; /* R10 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x09090909uL; /* R9 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x08080808uL; /* R8 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x07070707uL; /* R7 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x06060606uL; /* R6 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x05050505uL; /* R5 */
　　*（--stk） = （INT32U）0x04040404uL; /* R4 */
　　return （stk）;
　　}
　　
　　任务堆栈的增长方向
　　③ 任务程序代码：任务的执行部分。
　　三、微内核 uC/OS-II 的移植
　　1、在原有的STM32工程添加相应目录
　　原有SMT32工程文件夹下，新建一个目录uCOS-II，并在该目录下新建两个子目录：Ports和Source；
　　MDK工程目录下，新建uCOS-II_Source组、uCOS-II_Ports组。
　　2、添加源码文件到刚刚新建的目录下
　　（1）添加文件到本地工程文件夹
　　① /uCOS-II/Source文件下除os_cfg_c.h和os_dbg_r.c全部复制到移植工程目录下的Source子目录下
　　② /uCOS-II/Ports/ARM-Cortex-M3/Generic/RealView下的全部文件拷贝到移植目录的Ports子目录下
　　③ EvalBoards/Micrium/uC-Eval-STM32F107/uCOS-II下的app_cfg.h、includes.h 、 os_cfg.h和app_hooks.c（主要定义了一些钩子函数）这四个文件拷贝到移植工程的APP目录下。
　　（2）添加文件到MDK工程目录
　　分别在uCOS-II_Source组、uCOS-II_Ports组、APP组导入相应的本地工程文件。
　　3、修改includes.h
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* EXAMPLE CODE
　　*
　　* （c） Copyright 2003-2013; Micrium， Inc.; Weston， FL
　　*
　　* All rights reserved. Protected by international copyright laws.
　　* Knowledge of the source code may NOT be used to develop a similar product.
　　* Please help us continue to provide the Embedded community with the finest
　　* software available. Your honesty is greatly appreciated.
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　*
　　* MASTER INCLUDES
　　*
　　* ST Microelectronics STM32
　　* on the
　　*
　　* Micrium uC-Eval-STM32F107
　　* Evaluation Board
　　*
　　* Filename ： includes.h
　　* Version ： V1.00
　　* Programmer（s） ： EHS
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　#ifndef INCLUDES_PRESENT
　　#define INCLUDES_PRESENT
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* STANDARD LIBRARIES
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　#include 《stdarg.h》
　　#include 《stdio.h》
　　#include 《stdlib.h》
　　#include 《math.h》
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* LIBRARIES
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　//#include 《cpu.h》
　　//#include 《lib_def.h》
　　//#include 《lib_ascii.h》
　　//#include 《lib_math.h》
　　//#include 《lib_mem.h》
　　//#include 《lib_str.h》
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* APP / BSP
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　#include “bsp.h”
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* OS
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　#include 《ucos_ii.h》
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* ST
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* INCLUDES END
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　#endif
　　4、修改main.c
　　/******************************************************************************
　　* File ： main.c
　　* Function ： 主文件
　　* Description： None
　　* Version ： V1.00
　　* Author ： WXP
　　* Date ：
　　* History ：
　　******************************************************************************/
　　#include “includes.h”
　　//START 任务
　　//设置任务优先级
　　#define START_TASK_PRIO 10 //开始任务的优先级设置为最低
　　//设置任务堆栈大小
　　#define START_STK_SIZE 64
　　//任务堆栈
　　OS_STK START_TASK_STK［START_STK_SIZE］;
　　//任务函数
　　void start_task（void *pdata）;
　　//LED0任务
　　//设置任务优先级
　　#define LED0_TASK_PRIO 7
　　//设置任务堆栈大小
　　#define LED0_STK_SIZE 64
　　//任务堆栈
　　OS_STK LED0_TASK_STK［LED0_STK_SIZE］;
　　//任务函数
　　void led0_task（void *pdata）;
　　//LED1任务
　　//设置任务优先级
　　#define LED1_TASK_PRIO 6
　　//设置任务堆栈大小
　　#define LED1_STK_SIZE 64
　　//任务堆栈
　　OS_STK LED1_TASK_STK［LED1_STK_SIZE］;
　　//任务函数
　　void led1_task（void *pdata）;
　　int main（void）
　　{
　　Bsp_Init（）;
　　OSInit（）;
　　OSTaskCreate（start_task，（void *）0，（OS_STK *）&START_TASK_STK［START_STK_SIZE-1］，START_TASK_PRIO ）;//创建起始任务
　　OSStart（）;
　　while（1）
　　{
　　}
　　}
　　//开始任务
　　void start_task（void *pdata）
　　{
　　OS_CPU_SR cpu_sr=0;
　　pdata = pdata;
　　OS_ENTER_CRITICAL（）; //进入临界区（无法被中断打断）
　　OSTaskCreate（led0_task，（void *）0，（OS_STK*）&LED0_TASK_STK［LED0_STK_SIZE-1］，LED0_TASK_PRIO）;
　　OSTaskCreate（led1_task，（void *）0，（OS_STK*）&LED1_TASK_STK［LED1_STK_SIZE-1］，LED1_TASK_PRIO）;
　　OSTaskSuspend（START_TASK_PRIO）; //挂起起始任务。
　　OS_EXIT_CRITICAL（）; //退出临界区（可以被中断打断）
　　}
　　//LED0任务
　　void led0_task（void *pdata）
　　{
　　while（1）
　　{
　　LED2（ON）;
　　OSTimeDlyHMSM（0，0，0，200）;
　　LED2（OFF）;
　　OSTimeDlyHMSM（0，0，0，200）;
　　}
　　}
　　//LED1任务
　　void led1_task（void *pdata）
　　{
　　while（1）
　　{
　　LED3（ON）;
　　OSTimeDlyHMSM（0，0，0，500）;
　　LED3（OFF）;
　　OSTimeDlyHMSM（0，0，0，500）;
　　}
　　}
　　5、修改uCOS-II_Ports下的os_cpu_a.asm
　　① 第一处
　　EXPORT OS_CPU_PendSVHandler 改为 EXPORT PendSVHandler。
　　② 第二处
　　
　　③ 第三个要改的：
　　将stm32f10x_it.c中的PendSV_Handler函数注释掉
　　6、修改bsp_systick.c
　　① 添加代码，如下
　　#include “includes.h” ② 在void SysTick_Init （void）函数中，修改为Syslick_Config（SystemCoreCIock OS_TICKS_PER_SEC//滴答时钟定时周期为1ms。
　　③ 第三处
　　
　　7、修改uCOS-II_Ports文件夹下的os_cpu_c.c中的关于systick的配置初始化及中断处理部分
　　更新中···
　　8、uCOS-II_Ports文件夹下的os_cpu.h，注释掉我们刚才修改过的函数部分
　　更新中···