淺談III在S12X架構(gòu)上的移植分析

S12X架構(gòu)是飛思卡爾公司推出的16位CPU，占有一定的單片機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)。μC／OS—III是．MICrium公司推出的一款實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)，它的前身——μC／OS—II，由于源碼公開(kāi)、實(shí)時(shí)性好、便于學(xué)習(xí)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛，并被移植到了幾乎所有主流的CPU架構(gòu)上。但是到目前為止，μC／OS—III在S12X架構(gòu)上還沒(méi)有官方的移植版本。
? ? μC／OS-III相比μC／OS—II作了很大的改進(jìn)，整個(gè)內(nèi)核基本被重寫(xiě)。任務(wù)的數(shù)量可無(wú)限多，只受限于系統(tǒng)存儲(chǔ)器的大??；由于支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，任務(wù)的優(yōu)先級(jí)可以相同；采用了延遲中斷處理機(jī)制(deferred post)，中斷服務(wù)所要訪問(wèn)的全局變量數(shù)變得很少，使得大部分臨界代碼的保護(hù)只需要關(guān)閉調(diào)度器，而不需要關(guān)閉中斷，大大縮短了系統(tǒng)的中斷延遲；系統(tǒng)時(shí)鐘服務(wù)(tick handling)被移到了任務(wù)級(jí)執(zhí)行，進(jìn)一步縮短了中斷延遲；引入了時(shí)間戳的概念，用32位計(jì)數(shù)器為系統(tǒng)提供了精確的時(shí)標(biāo)，用來(lái)計(jì)算每個(gè)任務(wù)的CPU使用率、最長(zhǎng)關(guān)中斷時(shí)間、最長(zhǎng)關(guān)調(diào)度器時(shí)間等；提供了獨(dú)特的、豐富的運(yùn)行時(shí)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，為更好地應(yīng)用μC／OS—III提供了有力的基礎(chǔ)。更深入地了解μC／OS—III內(nèi)核，讀者可以參見(jiàn)參考文獻(xiàn)。
? ? 總之，μC／OS—III是μC／OS—II的全面升級(jí)，具有更短的中斷延遲、更豐富的運(yùn)行時(shí)參數(shù)、更豐富的調(diào)試手段、更優(yōu)的代碼組織、更靈活的配置和使用等，但是，μC／OS—III對(duì)于硬件卻沒(méi)有更高的要求：對(duì)于ROM的需求，μC／OS—III為6～24 KB，μC／OS—II為6～26KB；對(duì)于RAM的需求二者均為1 KB左右，可見(jiàn)μC／OS—III同樣適合運(yùn)行在低端的8位、16位單片機(jī)上。由于繼承了μC／OS—II的優(yōu)點(diǎn)，μC／OS—III有了這么多新的優(yōu)秀特性，它應(yīng)該會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。本文詳細(xì)地講述了μC／OS—III移植的方法和在S12X架構(gòu)上移植的具體步驟，希望能對(duì)在該方面有需求的讀者提供幫助。

1 μC／OS-III的移植方法

? ??如前所述，μC／OS—III對(duì)于硬件的要求并不比μC／OS—II高多少。事實(shí)上，只要滿足如下幾條，μC／OS—III就能夠被移植到該平臺(tái)上：
? ? ①處理器帶有支持標(biāo)準(zhǔn)C的工具鏈，并且需要支持32位數(shù)據(jù)。
? ? ②處理器支持中斷，并能夠提供10～1 000?Hz的周期中斷作為系統(tǒng)的時(shí)鐘節(jié)拍源。
? ? ③中斷能夠被關(guān)閉和打開(kāi)。
? ? ④處理器有棧指針寄存器，并且所有其他的寄存器能夠被存儲(chǔ)和恢復(fù)。
? ? ⑤處理器能夠支持足夠的尋址空間。
? ? 這幾個(gè)條件，現(xiàn)在的處理器架構(gòu)都能夠滿足，S12X顯然也滿足，所以μC／OS—III能夠移植到S12X架構(gòu)上。
? ? μC／OS—III的代碼組織非常利于移植，代碼按照模塊分層次地組織在一起。移植時(shí)需要改動(dòng)的模塊和文件如表1所列。