移植ucosII到STM32F103ZE（四）

a)      根据stm32f103芯片对系统文件进行修改
根据AN-1018.pdf 和移植详解介绍的移植基础知识，对OS-uCOSIIport 下的代码解释下。
并进行相关特性修改。
os_cpu.h
#ifdef    OS_CPU_GLOBALS  
#define  OS_CPU_EXT  
#else  
#define  OS_CPU_EXT  extern  
#endif 
 
typedef  unsigned  char  BOOLEAN;  
typedef  unsigned  char  INT8U;  
typedef  signed    char  INT8S;  
typedef  unsigned  short  INT16U;  
typedef  signed    short  INT16S;  
typedef  unsigned  int    INT32U;  
typedef  signed    int    INT32S;  
typedef  float   FP32;  
typedef  double FP64;     //上面重定义，增加代码可移植性
typedef  unsigned  int    OS_STK;   
typedef  unsigned  int    OS_CPU_SR; 
因为 CM3 是32 位宽的，所以 OS_STK（堆栈的数据类型）被类型重定义为 unsigned int。
因为 CM3 的状态寄存器（xPSR）是32位宽的，因此 OS_CPU_SR 被类型重定义为 unsigned int。
OS_CPU_SR 是在OS_CRITICAL_METHOD 方法 3 中保存 cpu 状态寄存器用的。在 CM3 中，移植OS_ENTER_CRITICAL()，OS_EXIT_CRITICAL()选方法 3 是最合适的。
#define  OS_CRITICAL_METHOD   3 
 
#if  OS_CRITICAL_METHOD        3  
     #define  OS_ENTER_CRITICAL()  {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}  
     #define  OS_EXIT_CRITICAL()   {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}  
#endif 
具体定义宏OS_ENTER_CRITICAL() 和OS_EXIT_CRITICAL()其中OS_CPU_SR_Save() 和OS_CPU_SR_Restore()是用汇编代码写的，代码在 os_cpu_a.asm 中，到时再解释。
#define  OS_STK_GROWTH        1  
CM3 中，栈是由高地址向低地址增长的，因此 OS_STK_GROWTH定义为 1。
#define OS_TASK_SW()  OSCtxSw()  
定义任务切换宏，OSCtxSw()是用汇编代码写的，代码在 os_cpu_a.asm 中，到时再解释。
#if OS_CRITICAL_METHOD        3                          
     OS_CPU_SR  OS_CPU_SR_Save(void);  
     void           OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr);  
#endif 
 
void       OSCtxSw(void);  
void       OSIntCtxSw(void);  
void       OSStartHighRdy(void);  
void       OS_CPU_PendSVHandler(void);  //PendSV 中断服务程序
 
void       OS_CPU_SysTickHandler(void);   //SysTick 中断服务程序
void       OS_CPU_SysTickInit(void);  
INT32U    OS_CPU_SysTickClkFreq(void); 
 
声明几个函数，OS_CPU_PendSVHandler(void)要替换为 PendSV__Handler(void)。另外这里最后三个函数需要注释掉，为什么呢？



 
答案就在启动文件上，一般我们自己开发基于 stm32 芯片的软件，都会使用标准外设库 CMSIS 中提供的启动文件，比如 startup_stm32f10x_hd.s，而 Micrium官方没有用 ST 的标准启动文件，自写了启动文件，而且分开写成了两个.s 文件，即 init.s，vectors.s
（MicriumSoftwareEvalBoardsSTSTM3210B-EVALRVMDK）。init.s 负责进入 main()，vectors.s设置中断向量。OS_CPU_SysTickHandler和OS_CPU_PendSVHandler 这两个中断向量就是在 vectors.s 中被设置的。 
    使用标准的 startup_stm32f10x_hd.s 作为启动文件的，那该怎么来匹配呢？事实上在 startup_stm32f10x_hd.s 文件中 PendSV 中断向量名为 PendSV_Handler，所以只需用PendSV_Handler 替换掉OS_CPU_C.h和 OS_CPU_A.ASM 中的OS_CPU_PendSVHandler。 
    这样，替换后的void  PendSV_Handler(void)函数在OS_CPU_C.h 中有声明，在OS_CPU_A.ASM 中有具体的中断服务函数代码，在startup_stm32f10x_hd.s中有向量地址，匹配完毕，Ok。
接下来就该处理 SysTick 中断和启动任务了。SysTick是 OS 的“心跳”，可称为滴答时钟，本质上来说就是一个定时器。 
    同样，在 startup_stm32f10x_hd.s 文件中 SysTick 的中断向量名为 SysTick_Handler，我们本可按照上法继续炮制，但因为 ST 标准库已经有相关库函数，所以我们按照如下法子修改：
把 OS_CPU_C.C 文件中的 void OS_CPU_SysTickHandler (void)的内容代码复制到 stm32f10x_it.c
文件中的 SysTick_Handler (void)函数内；
 

      并且在文件头部添加：#include  



 
这样子，替换后的 SysTick_Handler (void)函数在 stm32f10x_it.h 文件中声明，在stm32f10x_it.c
中有具体代码，在startup_stm32f100x_hd.s中有向量地址；同时需要在App文件中有对 SysTick的初始化函数(后面编写App.c时需要初始化)。
整个过程中 ST 官方标准启动文件啥也没动，防止了误修改。
OS_CPU_SysTickHandler()定义在 os_cpu_c.c 中，是 SysTick中断的中断处理函数，而 stm32f10x_it.c 中已经有该中断函数的定义 SysTick_Handler())，这里也就不需要了。
OS_CPU_SysTickInit() 定义在os_cpu_c.c中，用于初始化SysTick定时器，它依赖于 OS_CPU_SysTickClkFreq()，而此函数我们自己会实现，所以注释掉。
 OS_CPU_SysTickClkFreq()定义在 BSP.C (MicriumSoftwareEvalBoards)中，而本文移植中并未用到BSP.C，后面我们会自己实现，因此也将它注释掉，解除我们和 Micrium 官方bsp 的依赖关系。[page]
 
os_cpu_c.c
     ucosii 移植时需要我们写 10个相当简单的C 函数。
OSInitHookBegin()  
OSInitHookEnd()  
OSTaskCreateHook()  
OSTaskDelHook()  
OSTaskIdleHook()  
OSTaskStatHook()  
OSTaskStkInit()  
OSTaskSwHook()  
OSTCBInitHook()  
OSTimeTickHook() 
这些函数除了 OSTaskStkInit()，都是一些 hook 函数。这些 hook 函数如果不使能的话，都不会用上，也都比较简单，看看就应该明白了，所以就不介绍。
下面就说一说 OSTaskStkInit()。说之前还是得先说一下任务切换，因为初始化任务堆栈，是为任务切换服务的。代码在正常运行时，一行一行往下执行，怎么才能跑到另一个任务（即函数）执行呢？首先大家可以回想一下中断过程，当中断发生时，原来函数执行的地方（程序计数器PC、处理器状态寄存器及所有通用寄存器，即当前代码的现场）被保存到栈里面去了，然后开始取中断向量，跑到中断函数里面执行。执行完了呢，想回到原来函数执行的地方，该怎么办呢，只要把栈中保存的原来函数执行的信息恢复即可（把栈中保存的代码现场重新赋给 cpu 的各个寄存器），一切就都回去了，好像什么事都没发生一样。这个过程大家应该都比较熟悉，任务切换和这有什么关系，试想一下，如果有 3 个函数 foo1(), foo2(), foo3() 都像是刚被中断，现场保存到栈里面去了，而中断返回时做点手脚（调度程序的作用），想回哪个回哪个，是不是就做了函数（任务）切换了。看到这里应该有点明白 OSTaskStkInit()的作用了吧，它被任务创建函数调用，所以要在开始时，在栈中作出该任务好像刚被中断一样的假象。（关于任务切换的原理邵老师书中的 3.06 节有介绍）。
那么中断后栈中是个什么情形呢，<>中 9.1.1 有介绍，xPSR，PC，LR，R12，R3-R0 被自动保存到栈中的，R11-R4如果需要保存，只能手工保存。因此 OSTaskStkInit()的工作就是在任务自己的栈中保存 cpu 的所有寄存器。这些值里 R1-R12 都没什么意义，这里用相应的数字代号（如 R1 用0x01010101）主要是方便调试。
OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void  *p_arg), void  *p_arg, OS_STK  *ptos, INT16U opt)  
{  
OS_STK  *stk;  
(void)opt;                          
stk       = ptos;                  
 
  
*(stk)    = (INT32U)0x01000000L;    
*(--stk)  = (INT32U)task;           
*(--stk)  = (INT32U)0xFFFFFFFEL;    
*(--stk)  = (INT32U)0x12121212L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x03030303L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x02020202L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x01010101L;    
*(--stk)  = (INT32U)p_arg;         
 
  
*(--stk)  = (INT32U)0x11111111L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x10101010L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x09090909L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x08080808L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x07070707L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x06060606L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x05050505L;    
*(--stk)  = (INT32U)0x04040404L;   
 
return (stk);  
}  
xPSR = 0x01000000L，xPSR T 位（第24 位）置 1，否则第一次执行任务时 Fault，
PC 肯定得指向任务入口，
R14 = 0xFFFFFFFEL，最低4位为E，是一个非法值，主要目的是不让使用 R14，即任务是不能返回的。R0 用于传递任务函数的参数，因此等于 p_arg。
把 OS_CPU_SysTickHandler(), OS_CPU_SysTickInit()这两个函数的内容代码注释掉。
os_cpu_c.c文件中的





 
#define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL    (*((volatile INT32U *)0xE000E010))   
#define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_RELOAD  (*((volatile  INT32U *)0xE000E014))   
#define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CURRENT (*((volatile  INT32U *)0xE000E018))   
#define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CALL     (*((volatile  INT32U *)0xE000E01C))  
 
#define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_COUNT      0x00010000  
#define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_CLK_SRC    0x00000004  
#define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_INTEN       0x00000002  
#define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_ENABLE     0x00000001 
把上面这些宏定义也注释掉，因为它们都用于 OS_CPU_SysTickHandler(), OS_CPU_SysTickInit()。