uCOS II在SkyEye上的移植分析 03

samwalton

3.arm寄存器：( register )
　arm处理器一共有37个寄存器，其中31个是通用寄存器，包括一个程序计数器 PC。另外6个就是上面提到的程序状态寄存器。
a）通用寄存器：
　i.R0－R7：与所有处理器模式无关的寄存器，可以用作任何用途。
　ii.R8－R14：与处理器模式有关的寄存器，在不同的模式下，对应到不同的物理寄存器。其中 R13又叫做 sp，一般用于堆栈指针。R14又叫做lr，一般用于保存返回地址。这两个寄存器在每种异常模式下都对应到不同的物理寄存器上，例如lr_irq、lr_svc、lr_fiq 等。
iii.R15：又叫做程序计数器，即pc，所有的模式下都使用同一个 pc。
b）状态寄存器：
　i.CPSR：当前程序状态寄存器，所有的模式下都使用同一个 CPSR。
　ii.SPSR：保存的程序状态寄存器，每种异常模式下都有自己的SPSR，一共有5种SPSR，即SPSR_irq、SPSR_fiq、SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und。usr和sys 态下没有 SPSR 。
　所有的arm寄存器的命名和含义，可以用下面的这张表来说明，其中相同命名的都是同一个物理寄存器，不同命名的寄存器都对应不同的物理寄存器，如图4所示。

图4uCOS-II 移植工作介绍
　uCOS-II 实际上可以简单地看作是一个多任务的调度器，在这个任务调度器之上完善并添加了和多任务操作系统相关的一些系统服务，如信号量、邮箱等。它的90%的代码都是用C语言写的，因此只要有相应的C语言编译器，基本上就可以直接移植到特定处理器上，这也是uC/OS-II具有良好的可移植性的原因。移植工作的绝大部分都集中在多任务切换的实现上，因为这部分代码主要是用来保存和恢复处理器现场（即相关寄存器），因此不能用C语言，只能使用特定的处理器汇编语言完成。
　uCOS-II的全部源代码量大约是6000－7000行，一共有15个文件。将 uC/OS-II 移植到ARM处理器上，需要完成的工作也非常简单，只需要修改三个和arm体系结构相关的文件，代码量大约是500行。以下分别介绍这三个文件的移植工作：

1.OS_CPU.H 文件

数据类型定义
　这部分的修改是和所用的编译器相关的，不同的编译器会使用不同的字节长度来表示同一数据类型，比如int，同样在x86平台上，如果用GNU的gcc 编译器，则编译为4 bytes，而使用MS VC＋＋则编译为2 bytes。我们这里使用的是 GNU 的 arm-elf-gcc，这是一个免费并且开放源码的编译器。相关的数据类型的定义如下，如图5所示。

图5
堆栈单位
　因为处理器现场的寄存器在任务切换时都将会保存在当前运行任务的堆栈中，所以OS_STK 数据类型应该是和处理器的寄存器长度一致的。

图6

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。

图7

宏定义
　包括开关中断的宏定义，以及进行任务切换的宏定义。

图8