实验五(嵌入式实时操作系统实验报告)

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1、中国矿业大学计算机学院数据库原理实验报告学号：08083572班级：信科08-3姓名：刘俊迪专业：电子信息科学与技术实验五：uC/OS-II内核移植实验1.实验目的：n了解uC/OS-II内核的基本原理和主要结构n掌握将uC/OS-II内核移植到ARM处理器上的基本方法n掌握uC/OS-II下基本多任务应用程序的编写2.实验内容：学习uC/OS-II再ARM处理器上的移植过程编写简单的多任务应用程序，同时实现跑马灯和数码管显示的功能3.实验原理：（1）uC/OS-II的移植1、汇编语言、C语言代码需要移植2

2、、移植工作集中在多任务切换的实现上3、在ARM处理器上的移植，需要完成的工作包括：修改三个和体系结构相关的文件，代码量大约是500行。这三个文件是OS_CPU_C.c、OS_CPU_C.H以及OS_CPU_A.S（2）OS_CPU.H的移植1、数据类型定义INT8U->unsignedcharINT8S->signedcharINT16U->unsignedshortINT16S->signedshortINT32U->unsignedintINT32S->signedint2、ARM处理器相关宏定义退出临

3、界区#defineOS_ENTER_CRITICAL()ARMDisableInt()进入临界区#defineOS_EXIT_CRITICAL()ARMEnableInt()3、堆栈增长方向堆栈由高地址向低地址增长，这个也是和编译器有关的，当进行函数调用时，入口参数和返回地址一般都会保存在当前任务的堆栈中，编译器的编译选项和由此生成的堆栈指令就会决定堆栈的增长方向。#defineOS_STK_GROWTH1（3）OS_CPU.c的移植成绩：优良中差教师中国矿业大学计算机学院数据库原理实验报告1、任务堆栈初始

4、化1、由OSTaskCreate或OSTaskCreateExt调用2、用来初始化任务的堆栈并返回新的堆栈指针stk。初始状态的堆栈模拟发生一次中断后的堆栈结构。3、在ARM体系结构下，任务堆栈空间由高至低依次将保存着pc、lr、r12、r11、r10、…r1、r0、CPSR、SPSR4、堆栈初始化结束后，OSTaskStkInit返回新的栈顶指针，OSTaskCreate或OSTaskCreateExt将指针保存在任务的OS_TCB中。2、系统hook函数任务创建钩子OSSTaskCreateHook任务

5、删除钩子OSTaskDelHook任务切换钩子OSTaskSwHook任务统计钩子OSTaskStatHook时钟节拍处理钩子OSTimeTickHook3、中断级任务切换函数1、该函数由OSIntExit()和OSExIntExit()调用2、在时钟中断ISR（中断服务例程）中发现有高优先级任务等待的时钟信号到来，则需要在中断退出后并不返回被中断任务，而是直接调度就绪的高优先级任务执行。3、该函数通过设置一个全局变量need_to_swap_context标志以表示在中断服务程序中进行任务切换，然后在OS

6、TickISR()中判断该变量以进行正确的动作。（4）OS_CPU_A.S的移植1、时钟节拍中断服务函数1、时钟节拍是特定的周期性中断2、时钟节拍率越快，系统的额外开销就越大。越慢则系统响应速度越慢3、本系统使用定时器0作为时钟节拍源，产生间隔10mS的时钟节拍4、OSTickISR()就是时钟节拍中断服务函数，也就是定时器0的中断处理函数2、退出临界区和进入临界区函数ARMDisableInt/ARMEnableInt1、直接操作CPSR的I、F位2、ARMDisableInt将CPSR的I、F位设置为1

7、，关闭所有中断3、ARMEnableInt将CPSR的I、F位设置为0，打开中断成绩：优良中差教师中国矿业大学计算机学院数据库原理实验报告3、任务级上下文切换函数OS_TASK_SW1、该函数当任务因为被阻塞而主动请求cpu调度时被执行，由于此时的任务切换都是在非异常模式下进行的，因此区别于中断级别的任务切换。2、它先将当前任务的cpu现场保存到该任务堆栈中，然后获得最高优先级任务的堆栈指针，从该堆栈中恢复此任务的cpu现场，使之继续执行。这样就完成了一次任务切换。4、OSStartHighRd1、该函数是

8、在OSStart函数中调用2、负责从最高优先级任务的TCB中获得该任务的堆栈指针sp，并依次将cpu现场恢复，这时系统就将控制权交给用户创建的该任务进程，直到该任务被阻塞或者被其他更高优先级的任务抢占cpu3、该函数仅在多任务启动时被执行一次，用来启动之前创建的第一个，也就是最高优先级的任务执行（5）多任务应用程序的编写C语言入口函数1、调用函数ARMTargetInit初始化ARM处理器；2、调用OSInit进