【正文】 OSTCBHighRdy指向新任務(wù)的OS_TCB。由于在調(diào)用OSIntCtxSw()之前已經(jīng)發(fā)生了中斷，OSIntCtxSw()將默認(rèn)CPU寄存器已經(jīng)保存在被中斷任務(wù)的堆棧中了。 載入DSMOV DS, AX。 OSPrioCur = OSPrioHighRdy (5)MOV BYTE PTR DS:_OSPrioCur, AL。IRET 。 PC中斷向量(IVT)在μC/OSII中，當(dāng)調(diào)用OSStart()啟動多任務(wù)環(huán)境后，時鐘中斷的作用非常重要。 每11個時鐘節(jié)拍( Hz)調(diào)用DOS時鐘中斷。 標(biāo)示uC/OSII退出中斷POP DS 。 傳遞參數(shù) pdata的堆棧初始化結(jié)構(gòu)請注意，圖中的堆棧結(jié)構(gòu)不是調(diào)用OSTaskStkInit()任務(wù)的，而是新創(chuàng)建任務(wù)的。未使用,此處可防止編譯器的警告 */stk = (INT16U *)ptos。*stk = (INT16U)0xAAAA。 /* DI = 0x3333 */*stk = (INT16U)0x4444。堆棧中的SW初始化為0x0202，這將使任務(wù)啟動后允許中斷發(fā)生；如果設(shè)為0x0002，則任務(wù)啟動后將禁止中斷。上述指令在每次進(jìn)入中斷服務(wù)程序時都會調(diào)用[見程序注釋中(5)]。 OSTaskSwHook()函數(shù)，此函數(shù)為用戶定義。注意，此處定義了白色的字符和黑色的背景色。 (4)RandomSem = OSSemCreate(1)。 (2)PC_TickISR = PC_VectGet(VECT_TICK)。 (7)OS_EXIT_CRITICAL()。因為PC_ExitFlag 被初始化為FALSE[(1)]。此處使用向量0x80（即128），因為它未被DOS和BIOS 使用。 TaskStart()任務(wù)TaskStart()函數(shù)的示意代碼如程序清單 所示。 (2)PC_SetTickRate(200)。Display uC/OSII’s version numberIf (key was pressed) {if (key pressed was the ESCAPE key) {PC_DOSReturn()。 (3)OS_ENTER_CRITICAL()?？臻e任務(wù)是一個無線的循環(huán)，它不斷的遞增OSIdleCtr[(3)]。所有任務(wù)都由TaskStart()中建立，由于TaskStart()的優(yōu)先級為0（最高），新任務(wù)建立后不進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。 (1)x = random(80)。隨后任務(wù)在計算的坐標(biāo)處顯示其任務(wù)號（09，任務(wù)建立時的標(biāo)識）[(4)]。任務(wù)一開始，調(diào)用OSSemPend()獲取信號量RandomSem[(1)]（也就是禁止其他任務(wù)運行這段代碼—譯者注），然后調(diào)用Borland C/C++的庫函數(shù)random（）來獲得一個隨機數(shù)[(2)]，此處設(shè)random（）函數(shù)是不可重入的，所以10 個任務(wù)將輪流獲得信號量，并調(diào)用該函數(shù)。) {OSSemPend(RandomSem, 0, amp。 TaskN（）任務(wù)OSStatInit()將返回到TaskStart()。當(dāng)μC/OSII 調(diào)用OSStatInit()時，一個32 位的計數(shù)器OSIdleCtr被清為0 [(2)]，并產(chǎn)生另一個延時，這個延時使OSStatInit()掛起。 (2)OS_EXIT_CRITICAL()。Display the % of CPU used。 (1)OS_ENTER_CRITICAL()。如果用戶在啟動多任務(wù)之前要建立其它任務(wù)，必須保證用戶的任務(wù)代碼監(jiān)控全局變量OSStatRdy 和延時程序 [即調(diào)用OSTimeDly()]的執(zhí)行，直到這個變量變成TRUE。 (2)}現(xiàn)在回到main（）這個函數(shù)，在程序清單 中，main（）調(diào)用PC_VectSet()來設(shè)置μCOSII 中的 CPU 寄存器切換。接著PC_DOSSaveReturn()調(diào)用jmp（）[(5)]，它將處理器狀態(tài)（即所有寄存器的值）存入被稱為PC_JumpBuf 的結(jié)構(gòu)之中。PC_SetTickRate(18)。 ，函數(shù)PC_DOSSaveReturn()如下：void PC_DOSSaveReturn (void){PC_ExitFlag = FALSE。 (2)PC_DOSSaveReturn()。其余10 個任務(wù)基于相同的代碼—Task(),每個任務(wù)在屏幕上隨機的位置顯示一個0 到9 的數(shù)字[16]。 OSTaskCreateHook()函數(shù)，此函數(shù)為用戶定義。所以設(shè)置SW為0x0202，在任務(wù)啟動時開啟中斷。堆棧中緊接著是任務(wù)函數(shù)的起始地址[見程序注釋中(3)]，理論上，此處應(yīng)該為任務(wù)的返回地址，但在μC/OSII中，任務(wù)函數(shù)必須為無限循環(huán)結(jié)構(gòu)，不能有返回點。 /* BP = 0x1111 */*stk = (INT16U)0x2222。 /* SW 設(shè)置為中斷開啟 (4) */*stk = (INT16U)FP_SEG(task)。 /* 39。初始狀態(tài)的堆棧模擬發(fā)生一次中斷后的堆棧結(jié)構(gòu)。_OSTickISR2:CALL FAR PTR _OSTimeTick 。 標(biāo)示 uC/OSII 進(jìn)入中斷。PC時鐘節(jié)拍的中斷向量為0x08，μC/OSII將此向量截取，指向了μC/OS的中斷服務(wù)函數(shù)OSTickISR()，而原先的中斷向量保存在中斷129(0x81)中。(8)POPA 。 OSTCBCur = OSTCBHighRdy (4)MOV DX, WORD PTR DS:_OSTCBHighRdyMOV WORD PTR DS:_OSTCBCur+2, AXMOV WORD PTR DS:_OSTCBCur, DX。 (Unment if OS_CRITICAL_METHOD is 2, see )。 OSIntCtxSw()函數(shù)在μC/OSII中，由于中斷的產(chǎn)生可能會引起任務(wù)切換，在中斷服務(wù)程序的最后會調(diào)用OSIntExit()函數(shù)檢查任務(wù)就緒狀態(tài)，如果需要進(jìn)行任務(wù)切換，將調(diào)用OSIntCtxSw()。最后用OSCtxSw()在任務(wù)OS_TCB中保存SS和SP寄存器。SS:SP = OSTCBHighRdyOSTCBStkPtr。 OSTCBCurOSTCBStkPtr = SS:S(5)MOV ES:[BX+2], SSMOV ES:[BX+0], SP。軟中斷向量指向OSCtxSw()。 (4)。 載入 DSMOV DS, AX 。一方面200 ，可以經(jīng)過11次延時再調(diào)用DOS中斷；另一方面，在DOS中，設(shè)定的間隔5ms也可以滿足要求。此時需要將OSIntCtxSw()中的常量由10改到8（)。由于在80x86實模式中堆棧都是按字進(jìn)行操作的，沒有字節(jié)操作，所以Borland C/C++編譯器中堆棧數(shù)據(jù)類型OS_STK 聲明為16 位。 /* 雙精度浮點數(shù) */typedef unsigned int OS_STK。typedef unsigned char INT8U。 下面分別進(jìn)行說明。EIP是由IP擴展來的，因為在實模式下段的最大范圍是64K，所以，EIP的高16位是0。其中AX,BX,DX和DX的高8位和低8位可以獨立存取，形成AL,AH,BL,BH,CL,CH,DL和DH 8個8位通用寄存器。其它文件用C寫成，它們?yōu)橄到y(tǒng)提供任務(wù)管理、任務(wù)之間通信、時間管理以及內(nèi)存管理等功能[10]。 uC/OSII的移植工作uC/，從圖中可以看到，對uC/OSII的移植實際上就是對與處理器有關(guān)的代碼進(jìn)行重寫或修改。 （3）C編譯器還要支持匯編語言程序?？芍厝胄秃瘮?shù)任何時候都可以被中斷，一段時間以后又可以運行，而相應(yīng)數(shù)據(jù)不會丟失。OSTCBHighRdr=OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy]。然后，OSStart()調(diào)用高優(yōu)先級就緒任務(wù)啟動函數(shù)OSStartHighRdy()，將任務(wù)棧中保存的值彈回到CPU寄存器中，然后執(zhí)行一條中斷返回指令，中斷返回指令強制執(zhí)行該任務(wù)代碼。除了用戶任務(wù)外，還必須建立任務(wù)Idle，即空閑任務(wù)。/*指向處于就緒態(tài)的優(yōu)先級最高任務(wù)的任務(wù)控制塊的指針初始為零*/OSTCBCur=(OS_TCB)0。 核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化在這一階段對系統(tǒng)用到的全局變量和內(nèi)核各模塊所用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始化工作，例如，任務(wù)控制塊數(shù)組初始化（），將系統(tǒng)時鐘OSTime初始化為0等。系統(tǒng)啟動時對8259的初始化工作決定了系統(tǒng)將以何種方式控制外部中斷。//初始化時鐘控制器、時鐘中斷控制器；OSCpuInit()//設(shè)置中斷描述符表，各核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化，包括任務(wù)調(diào)度初始化、//任務(wù)間通信初始化、內(nèi)存管理初始化、Idle任務(wù)和統(tǒng)計任務(wù)初始化；OSInit()。但是，特定的內(nèi)存塊在釋放時必須重新放回它以前所屬的內(nèi)存分區(qū)，通過這種方式，uC/OSII解決了內(nèi)存碎片問題。這里所有的信號都被看成是事件。調(diào)用該函數(shù)會讓uC/OSII進(jìn)行一次任務(wù)調(diào)度，并執(zhí)行下一個優(yōu)先級最高的就緒態(tài)任務(wù)。當(dāng)所有任務(wù)都處于等待事件發(fā)生或者等待延遲時間結(jié)束的狀態(tài)時，uC/OSII執(zhí)行空閑任務(wù)(idle task)，即執(zhí)行OSTaskIdle()函數(shù)。(2)移植性好，絕大部分uC/OS的源代碼是用移植性很強的ANSI C編寫的，與微處理器件相關(guān)的部分是用匯編語言寫的，而且已經(jīng)壓縮到了最低程度，使得uC/OSII便于移植到其它處理器上。，即設(shè)計完成以后用戶通常是不能對其中的程序功能進(jìn)行修改的，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)[3]。自主版權(quán)的操作系統(tǒng)方面，國內(nèi)有“女蝸Hopen”操作系統(tǒng)和DeltaOS操作系統(tǒng)等[3]。大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)的工作過程不需要人的干預(yù)。近年來，嵌入式軟件涉及的面也愈發(fā)擴大。軟件是由存儲在內(nèi)存的程序和路由信息組成。本章對uC/OSII的各個模塊以及移植性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。uC/OS對于學(xué)校研究完全免費，只有在應(yīng)用于盈利項目時才需要支付少量的版權(quán)費，特別適合一般使用者的學(xué)習(xí)、研究和開發(fā)[1]。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛滲透到人們的工作、生活中，包括家用電器、手持通訊設(shè)備、信息終端、儀器儀表、汽車、航空航天、軍事、制造工業(yè)、過程控制等領(lǐng)域。隨著嵌入式技術(shù)的蓬勃發(fā)展，計算機工業(yè)也正邁入一個充滿挑戰(zhàn)和機遇的階段——后PC時代。 論文的組織結(jié)構(gòu)論文共分六章，其組織結(jié)構(gòu)為：第一章是緒言。第五章是uC/OSII的測試程序。20世紀(jì)70年代后期，專用于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)開始出現(xiàn)，當(dāng)時大部分是用匯編語言寫的，僅能用于特定的微處理器。相應(yīng)的對嵌入式軟件也提出了與最初不同的要求[2]。由于嵌入式系統(tǒng)需要根據(jù)應(yīng)用的要求進(jìn)行裝卸，所以嵌入式操作系統(tǒng)也必須能夠根據(jù)應(yīng)用的要求進(jìn)行裝卸，去掉多余的部分。嵌入式系統(tǒng)一旦開始運行就不需要人過多的干預(yù)。、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。近幾年來，以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)己逐漸在自動化產(chǎn)業(yè)內(nèi)被廣泛的采用，取代傳統(tǒng)的串口通信而成為自動化系統(tǒng)通信的主流。(4)穩(wěn)定性和可靠性高，抗干擾能力強[5]。系統(tǒng)通過兩種方法進(jìn)行任務(wù)調(diào)度：一是時鐘節(jié)拍或其它硬件中斷到來，系統(tǒng)會調(diào)用函數(shù)OSIntCtxSw()執(zhí)行切換功能；二是任務(wù)主動進(jìn)入掛起或等待狀態(tài)，這時系統(tǒng)通過發(fā)軟中斷命令或依靠處理器執(zhí)行陷阱指令來完成任務(wù)切換，中斷服務(wù)例程或陷阱處理程序的向量地址必須指向函數(shù)OSCtxSw()[6]。延時的任務(wù)可以不等待延時期滿，而是通過其他任務(wù)取消延時來使自己處于就緒態(tài)，可以通過調(diào)用OSTimeDlyResume()和指定要恢復(fù)的任務(wù)的優(yōu)先級來完成。所有的同步對象都有相應(yīng)的創(chuàng)建、等待、所以要避免創(chuàng)建過多的同步對象以節(jié)約系統(tǒng)資源[7]。 uC/OSII的程序結(jié)構(gòu)uC/OSII是完全嵌入于應(yīng)用程序中的，以系統(tǒng)調(diào)用的形式向應(yīng)用程序提供服務(wù)。lwip_tsk_stk[TASK_STK_SIZE1],5)。0xff,0x40)。}unsigned char類型變量OSRdyGrp和unsigned char類型數(shù)組OSRdyTbl[]共同決定系統(tǒng)中有哪些任務(wù)處于就緒態(tài)。i(OS_LOWEST_PRIO+1,i++){/*Clear the priority table*/OSTCBPrioTbl[i]=(OS_TCB)0。uC/OSII有一個提供運行時間統(tǒng)計的任務(wù)，這個任務(wù)叫做OSTaskStat()，如果用戶將系統(tǒng)定義常數(shù)OS_TASK_STAT_EN設(shè)為1，這個任務(wù)就會在初始時建立，OSTaskStat()告訴用戶應(yīng)用程序使用了多少CPU時間，用百分比表示。INT8U x。/*運行最高優(yōu)先級任務(wù)*/}} uC/OSII的移植分析移植uC/OSⅡ，其實就是使該實時內(nèi)核能在某個微處理器或微控制器上運行。 （2）用C語言就可以打開或者關(guān)閉中斷。定位器則允許用戶將代碼和數(shù)據(jù)放置在目標(biāo)處理器的指定內(nèi)存映射空間中。采用的開發(fā)工具是Borland C/C++ Turbo Assembler匯編器完成程序的移植和測試，它可以產(chǎn)生可重入的代碼，同時支持在C程序中嵌入?yún)R編語句。