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μCOSII在x上的移植
μC/OS-II在80x86上的移植
本章将介绍如何将μC/OS-II移植到Intel 80x86系列CPU上,本章所介绍的移植和代码都是
针对80x86的实模式的,且编译器在大模式下编译和连接。本章的内容同样适用于下述CPU:
80186
80286
80386
80486
Pentium
Pentium II
实际上,将要介绍的移植过程适用于所有与80x86兼容的CPU,如AMD,Cyrix,NEC (V-系列)
等等。以Intel的为例只是一种更典型的情况。80x86 CPU每年的产量有数百万,大部分用于个
人计算机,但用于嵌入式系统的数量也在不断增加。最快的处理器(Pentium系列)将在2000年
达到1G的工作频率。
大部分支持80x86(实模式)的C编译器都提供了不同的内存使用模式,每一种都有不同的内
存组织方式,适用于不同规模的应用程序。在大模式下,应用程序和数据最大寻址空间为1Mb,
程序指针为32位。下一节将介绍为什么32位指针只用到了其中的20位来寻址(1Mb)。
本章所介绍的内容也适用于8086处理器,但由于8086没有PUSHA指令,移植的时候要用几条
PUSH指令来代替。
图F9.1显示了工作在实模式下的80x86处理器的编程模式。所有的寄存器都是16位,在任务切换时
需要保存寄存器内容。
图F9.1
80x86 实模式内部寄存器图.
80x86提供了一种特殊的机制,使得用16位寄存器可以寻址1Mb地址空间,这就是存储器分段
的方法。内存的物理地址用段地址寄存器和偏移量寄存器共同表示。计算方法是:段地址寄存
器的内容左移4位(乘以16),再加上偏移量寄存器(其他6个寄存器中的一个,AX,BP,SP,
SI,DI或IP)的内容,产生可寻址1Mb的20位物理地址。图F9.2表明了寄存器是如何组合的。段
寄存器可以指向一个内存块,称为一个段。一个16位的段寄存器可以表示65,536个不同的段,因
此可以寻址1,048,576字节。由于偏移量寄存器也是16位的,所以单个段不能超过64K。实际操作
中,应用程序是由许多小于64K的段组成的。
图F 9.2
使用段寄存器和偏移量寄存器寻址.
代码段寄存器(CS)指向当前程序运行的代码段起始,堆栈段寄存器(SS)指向程序堆栈段
的起始,数据段寄存器指向程序数据区的起始,附加段寄存器(ES)指向一个附加数据存储区。
每次CPU寻址的时候,段寄存器中的某一个会被自动选用,加上偏移量寄存器的内容作为物理
地址。文献中会经常发现用段地址—偏移量表示地址的方法,例如1000:00FF表示物理地址
0x100FF。
9.00 开发工具
笔者采用的是Borland C/C++ V3.1和Borland Turbo Assembler汇编器完成程序的移植和测试,
它可以产生可重入的代码,同时支持在C程序中嵌入汇编语句。编译完成后,程序可在PC机上
运行。本书代码的测试是在一台Pentium-II计算机上完成的,操作系统是Microsoft Windows 95。
实际上编译器生成的是DOS可执行文件,在Windows的DOS窗口中运行。
只要您用的编译器可以产生实模式下的代码,移植工作就可以进行。如果开发环境不同,就
只能麻烦您更改一下编译器和汇编器的设置了。
9.01 目录和文件
在安装μC/OS-II的时候,安装程序将把和硬件相关的,针对Intel 80x86的代码安装到
\SOFTWARE\uCOS-II\Ix86L目录下。代码是80x86实模式,且在编译器大模式下编译的。移植部
分的代码可在下述文件中找到:OS_CPU.H, OS_CPU_C.C, 和 OS_CPU_A.ASM。
9.02 INCLUDES.H文件
INCLUDES.H 是主头文件,在所有后缀名为.C的文件的开始都包含INCLUDES.H文件。使用
INCLUDES.H的好处是所有的.C文件都只包含一个头文件,程序简洁,可读性强。缺点是.C文件
可能会包含一些它并不需要的头文件,额外的增加编译时间。与优点相比,多一些编译时间还
是可以接受的。用户可以改写INCLUDES.H文件,增加自己的头文件,但必须加在文件末尾。程
序清单L9.1是为80x86编写的INCLUDES.H文件的内容。
程序清单L 9.1 INCLUDES.H.
#include stdio.h
#include string.h
#include ctype.h
#i
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