【正文】 該函數(shù)來建立信號量，并賦初值。OSSen1Del()：刪除一個信號量。，該函數(shù)代碼才被編譯。在刪除信號量之前，必須首先刪除操作該信號量的所有任務(wù)。OSSemPend()：等待一個信號量。若信號量是有效的(信號量的計數(shù)值大于0)，則信號量計數(shù)值遞減，然后程序返回“無錯”代碼，調(diào)用它的任務(wù)可以繼續(xù)往下執(zhí)行；若此時信號量無效(計數(shù)器的值是0)，則調(diào)用OSSemPend()的任務(wù)要進入睡眠狀態(tài)，等待另一個任務(wù)或中斷服務(wù)程序發(fā)出該信號量。OSSemPend()允許用戶定義一個最長等待時間作為它的參數(shù)(超時時限)，這樣可以避免該任務(wù)無期限地等待信號量。如果該參數(shù)為0，該任務(wù)將無期限地一直等待下去。OSSemPost()：發(fā)出一個信號量。它的作用是發(fā)送一個信號量，信號量計數(shù)值加1或使最高優(yōu)先級的任務(wù)由等待狀態(tài)進入就緒狀態(tài)。OSSemAccept()：無等待地請求一個信號量。當(dāng)一個任務(wù)請求一個信號量時，如果該信號量暫時無效，也可以讓該任務(wù)簡單地返回，而不是進入睡眠等待狀態(tài)。OSSemQuery()：查詢一個信號量的當(dāng)前狀態(tài)，得到當(dāng)前該信號量的等待任務(wù)列表和信號量當(dāng)前計數(shù)值。 消息郵箱消息郵箱是μC/OSⅡ的另一種通訊機制。μC/OSⅡ提供了7個對郵箱操作的函數(shù)OSMboxCreate()，OSMboxDel()，OSMboxPend()，OSMboxPost()，OSMboxAccept()，OSMboxQuery()，OSMboxPostOpt()。 、中斷服務(wù)子程序和郵箱之間的關(guān)系典型的消息郵箱也稱作交換消息，是用一個指針型變量，通過內(nèi)核服務(wù)，一個任務(wù)或一個中斷服務(wù)程序可以把一則消息（即一個指針）放到郵箱里去。同樣，一個或多個任務(wù)可以通過內(nèi)核服務(wù)接收這則消息。發(fā)送消息的任務(wù)和接收消息的任務(wù)約定，該指針指向的內(nèi)容就是那則消息。每個郵箱有相應(yīng)的正在等待消息的任務(wù)列表，要得到消息的任務(wù)會因為郵箱是空的而被掛起，且被記錄到等待消息的任務(wù)表中，直到收到消息。一般地說，內(nèi)核允許用戶定義等待超時，等待消息的時間超過了，仍然沒有收到該消息，這任務(wù)進入就緒態(tài)，并返回出錯信息，報告等待超時錯誤。消息放入郵箱后，或者是把消息傳給等待消息的任務(wù)表中優(yōu)先級最高的那個任務(wù)（基于優(yōu)先級），或者是將消息傳給最先開始等待消息的任務(wù)（基于先進先出）。內(nèi)核一般提供以下郵箱服務(wù)：(1)郵箱內(nèi)消息的內(nèi)容初始化，郵箱里最初可以有，也可以沒有消息。(2)將消息放入郵箱（POST）。(3)等待有消息進入郵箱（PEND）。如果郵箱內(nèi)有消息，就接受這則消息。如果郵箱里沒有消息，則任務(wù)并不被掛起（ACCEPT），用返回代碼表示調(diào)用結(jié)果，是收到了消息還是沒有收到消息。消息郵箱也可以當(dāng)作只取兩個值的信號量來用。郵箱里有消息，表示資源可以使用，而空郵箱表示資源已被其它任務(wù)占用。 μC/OSⅡ的中斷機制為了保證操作系統(tǒng)的實時性，對異步事件（如異常情況及運行結(jié)果）要立刻處理，就需要引入中斷機制。一般來說中斷是微處理器必須具有的硬件機制，用于通知CPU“某異步事件”發(fā)生。中斷一旦被識別，CPU保存部分或全部現(xiàn)場，即部分或全部寄存器的值，然后跳轉(zhuǎn)到專門的子程序，稱為中斷服務(wù)子程序。中斷使得CPU可以在事件發(fā)生的時候才予以處理，而不是讓微處理器不斷地查詢是否有事件發(fā)生。μC/OSⅡ通過兩條特殊指令：關(guān)中斷(OS_ENTER_CRITICAL)和開中斷 (OS_EXIT_CRITICAL)，可以讓微處理器不響應(yīng)或能夠響應(yīng)中斷?；讦藽/OSⅡ的系統(tǒng)響應(yīng)中斷的過程是：系統(tǒng)接受到中斷請求后，判斷如果這時CPU處于中斷允許狀態(tài)，系統(tǒng)就會終止正在運行的當(dāng)前任務(wù)，而按照中斷向量的指向轉(zhuǎn)而去運行中斷服務(wù)子程序；當(dāng)中斷服務(wù)子程序的運行結(jié)束后，系統(tǒng)將會根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級和任務(wù)就緒情況判斷是返回到被終止的任務(wù)繼續(xù)運行，或者轉(zhuǎn)向運行另一個具有更高優(yōu)先級別的就緒任務(wù)，原因在于μC/OSⅡ內(nèi)核本身是可剝奪的內(nèi)核。μC/OSⅡ系統(tǒng)允許中斷嵌套，即高優(yōu)先級別的中斷源的中斷請求可以中斷低優(yōu)先級別的中斷服務(wù)程序的運行。在μC/OSⅡ中，通常用一個任務(wù)來完成異步事件的處理工作，而在中斷服務(wù)程序中只是通過向任務(wù)發(fā)送消息或信號的方法去激活這個任務(wù)。 中斷服務(wù)子程序流程圖 μC/OSⅡ在LPC2220上的移植μC/OSⅡ是個代碼完全公開的實時嵌入式操作系統(tǒng)，源代碼絕大部分用ANSIC語言編寫，只有少數(shù)與CPU相關(guān)的部分代碼才使用匯編語言編寫，這是因為μC/OSⅡ在讀寫處理器寄存器時只能通過匯編語言來實現(xiàn)。要使μC/OSⅡ能夠成功移植，處理器需要滿足以下條件[31]：(1)處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼。(2)用C語言就可以打開和關(guān)閉中斷。(3)處理器支持中斷，并且能產(chǎn)生定時中斷(通常在10至1000Hz之間)。(4)處理器支持能夠容納一定量數(shù)據(jù)(可能是幾千字節(jié))的硬件堆棧。(5)處理器有將堆棧指針和其它CPU寄存器讀出和存儲到堆棧或內(nèi)存中的指令。Ⅱ軟、硬件體系結(jié)構(gòu)圖，ARM7系列的LPC2220微處理器完全滿足上述移植條件[32]。 基于μC/OSⅡ的硬件和軟件體系結(jié)構(gòu)圖根據(jù)μC/OSⅡ的要求,移植μC/OSⅡ。 define語句定義的、與處理器相關(guān)的常數(shù)、宏以及類型。 定義不依賴編譯器的數(shù)據(jù)類型μC/OSⅡ中不使用C語言中的short，int，long等數(shù)據(jù)類型定義，因為他們與處理器類型有關(guān)。而且不同的編譯器會使用不同的字節(jié)長度表示同一數(shù)據(jù)類型，相關(guān)的數(shù)據(jù)類型的定義如下：typedef　unsigned char　BOOLEAN。typedef　unsigned char　INT8U。typedef　singed char　INT8S。typedef　unsigned short　INT16U。typedef　signed short　INT16S。typedef　unsigned int　INT32U。typedef　signed int　INT32S。typedef　float　FP32。typedef　double　FP64。typedef　INT32S　OS_STK。 OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CREITICAL()的編寫與所有的實時內(nèi)核一樣，μC /OSⅡ需要先禁止中斷在訪問代碼的臨界段，并且在訪問完畢后重新允許中斷。這就使得μC /OSⅡ能夠保護臨界代碼免受多任務(wù)或中斷服務(wù)程序的破壞。μC /OSⅡ定義了兩個宏來禁止和允許中斷。在ARM7中，可以通過對CPSR的讀寫來禁止和使能中斷。具體實現(xiàn)代碼如下：OS_ENTER_CRITACAL（關(guān)中斷）　STMFD　SP!,　{R0,LR}　MRS　R0, CPSR　ORR　R0, R0,(17)　MSR　CPSR_c, R0　LDR　R0, =OsEnterSum　LDR　R1, [R0]　ADD　R1, R1,1　STR　R1, [R0]　LDMFD SP!, {R0,PC}OS_EXIT_CRITICAL（開中斷）　　LDR R0, =OsEnterSum　LDR R1, [R0]　SUBS R1, R1,1　STR R1, [R0]　MRS R0, CPSR　BICEQ R0, R0,(17)　MSREQ CPSR_c, R0　LDMFD SP!, {R0R1,PC} OS_STK_GROWTH的編寫OS_STK_GROWTH用來定義堆棧的生長方式，置OS_STK_GROWTH為0表示堆棧從下向上生長，為1表示堆棧從上向下生長。雖然ARM處理器核支持兩種生長方式，但ADS的C語言編譯器只支持從上向下的生長方式，即滿遞減堆棧，所以O(shè)S_STK_GROWTH應(yīng)該置為1，代碼如下。define　OS_STK_GROWTH　1 OS_TASK_SW()函數(shù)的編寫OS_TASK_SW()是一個宏，它是μC /OSⅡ從低優(yōu)先級任務(wù)切換到高優(yōu)先級時被調(diào)用的，OS_TASK_SW()總是在任務(wù)級代碼中被調(diào)用。任務(wù)切換只是簡單的將處理器的寄存器保存到將被掛起的任務(wù)的堆棧中，并且將更高優(yōu)先級的任務(wù)從堆棧中恢復(fù)出來。OS_TASK_SW()的實現(xiàn)可以通過兩種途徑：其一，用OS_TASK_SW()模擬中斷，并且中斷向量地址必須指向匯編語言函數(shù)OSCtxSw()，當(dāng)任務(wù)切換時，通過執(zhí)行OS_TASK_SW()來產(chǎn)生中斷，終端服務(wù)子程序OSCtxSw()實現(xiàn)任務(wù)的切換；其二，用于特定的不提供軟件中斷機制的處理器。這種情況下，用戶需要將堆棧結(jié)構(gòu)設(shè)置成與中斷堆棧結(jié)構(gòu)一樣的結(jié)構(gòu)。OS_TASK_SW()只會簡單的調(diào)用OSCtxSw()而不是將向量指向OSCtxSw()。本文采用第二種方法，直接從OS_TASK_SW()調(diào)用OSCtxSw()完成任務(wù)的切換，而沒有采用軟中斷的方式。 μC/OSⅡ的移植要求用戶編寫10個簡單的C函數(shù)：OSTaskStkInit()，OSInitHookBegin()，OSInitHookEnd()，OSTaskCreateHook()，OSTaskDelHook()，OSTaskSwHook()，OSTaskStatHook()，OSTCBIinitHook()，OSTimeATickHook()，OSTaskIdleHook()。其中惟一必要函數(shù)是OSTaskStkInit()，其他9個函數(shù)必須聲明,并不一定要包含任何代碼，在本文中這些函數(shù)為空。OSTaskStkInit()：在編寫該函數(shù)之前，必須先確定任務(wù)的堆棧結(jié)構(gòu)。而任務(wù)的堆棧結(jié)構(gòu)與CPU的體系結(jié)構(gòu)、編譯器有密切的聯(lián)系。 任務(wù)堆棧結(jié)構(gòu)其中OsEnterSum不是CPU的寄存器,而是為了保存關(guān)中斷的次數(shù)而設(shè)的全局變量。這樣關(guān)中斷和開中斷就可以嵌套了。OSTaskStkInit()具體實現(xiàn)代碼如下：Os_STK *OSTaskStkInit(viod(*task)(void *pd),void*pdata,OS_STK *ptos,INT16U opt){　OS_STK *stk?！pt=opt。　//避免編譯警告　stk=ptos。　//或取堆棧執(zhí)針　//建立任務(wù)環(huán)境,使用滿遞減堆棧//　*stk=(OS_STK)task。　//pc　*stk=(OS_STK)task?！?/lr　*stk=0?！?/r12　*stk=0?！?/r11　*stk=0?！?/r10　*stk=0。　//r9　*stk=0?！?/r8　*stk=0?！?/r7　*stk=0。　//r6　*stk=0?！?/r5　*stk=0?！?/r4　*stk=0。　//r3　*stk=0。　//r2　*stk=0?！?/r1　*stk=(unsigned int)pdata?！?/r0,第一個參數(shù)是用r0傳遞　*stk=(USER_USING_MODE|0x00)?！?/spsr,允許中斷　*stk=0?！?/關(guān)中斷計數(shù)器OsEnterSum　Return(stk)。} μC /OSⅡ的移植要求用戶編寫的匯編語言函數(shù)有:OSStartHightRdy( )，OSCtxSw( )，OSIntCtxSw( )，OSTickISR()。這幾個函數(shù)也可以用嵌入式C語言來完成。 OSStartHighRdy函數(shù)的編寫μC/OSⅡ中啟動多任務(wù)環(huán)境的函數(shù)是OSStart()。在OSStart()多任務(wù)啟動后，OSStartHighRdy函數(shù)負責(zé)從最高優(yōu)先級任務(wù)的TCB控制塊中獲得該任務(wù)的堆棧指針SP,，通過SP依次將CPU現(xiàn)場恢復(fù)，這時系統(tǒng)就將控制權(quán)交給用戶創(chuàng)建的該任務(wù)進程，直到該任務(wù)被阻塞或者被其他更高優(yōu)先級的任務(wù)搶占CPU。該函數(shù)僅在多任務(wù)啟動時被執(zhí)行一次，即執(zhí)行最高優(yōu)先級任務(wù)，之后多任務(wù)的調(diào)度和切換由其它函數(shù)實現(xiàn)。OSStartHighRdy函數(shù)具體實現(xiàn)代碼如下：OSStartHighRdy　BL　OSTaskSwHooK　//調(diào)用用戶定義的OSTaskSWHook　LDR　　R0,　=OSRunning　//通知μC/OS已經(jīng)啟動多任務(wù)　MOV　R1,1　STRB　R1,[R0]　LDR　R1,=OSTCBHighRdy　//得到將要運行任務(wù)的堆棧指針　//SP=OSTCBHighRdyOSTCBStkPTR　LDR R1,　[R1]　B　OSCtxSw_10需要說明的是，μC /OSⅡ為了執(zhí)行簡單，堆棧指針總是存儲在任務(wù)控制塊OS_TCB的開頭。也就是說，想要恢復(fù)任務(wù)堆棧的指針，總是存儲在OS_TCB中偏移地址為0的內(nèi)存單元內(nèi)。 OSCtxSw函數(shù)的編寫OSCtxSw是任務(wù)級的任務(wù)切換函數(shù)，當(dāng)任務(wù)因為被阻塞而主動請求CPU調(diào)度時被執(zhí)行，由于此時的任務(wù)切換在非異常模式下進行，因此區(qū)別于中斷級別的任務(wù)切換。它的工作是先將當(dāng)前任務(wù)的CPU現(xiàn)場保存到該任務(wù)堆棧中，然后獲得最高優(yōu)先級任務(wù)的堆棧指針，從該堆棧中恢復(fù)此任務(wù)的CPU現(xiàn)場，使之繼續(xù)執(zhí)行。這樣就完成了一次任務(wù)切換。 OSIntCtxSw()函數(shù)的編寫OSIntCtxSw()的功能是實現(xiàn)中斷級的任務(wù)切換。在時鐘中斷ISR(中斷服務(wù)例程)中發(fā)現(xiàn)有高優(yōu)先級任務(wù)等待的時鐘信號到來，則在中斷退出后并不返回被中斷任務(wù)，而是直接調(diào)度就緒的高優(yōu)先級任務(wù)執(zhí)行，從而能夠盡快地讓高優(yōu)先級的任務(wù)得到響應(yīng)，保證系統(tǒng)的實時性能。其原理基本上與任務(wù)級的切換相同，但是由于進入中斷時已經(jīng)保存了被中斷任務(wù)的CPU現(xiàn)場，因此不用再進行類似的操作，只需對堆棧指針做相應(yīng)調(diào)整。 OSTickISR()函數(shù)的編寫OSTickISR()是系統(tǒng)時鐘節(jié)拍中斷服務(wù)函數(shù)。其主要任務(wù)是負責(zé)處理時鐘中斷，為內(nèi)核提供時鐘節(jié)拍。調(diào)用系統(tǒng)實現(xiàn)的OSTimeTick函數(shù)，如果有等待時鐘信號的高優(yōu)先級任務(wù)，則需要在中斷級別上調(diào)度其執(zhí)行。其他相關(guān)的兩個函數(shù)是OSIntEnter(