uCOS-Ⅱ源碼分析之uC-CPU文件夾

此文共連載分析三個uCOS-Ⅱ的三個源碼文件夾：uC-CPU 、uC-LIB 、uCOS-Ⅱ

uC-LIB文件夾目錄：
ARM-Cortex-M3 / cpu_a.asm、cpu_c.c、cpu.h
cpu_def.h

cpu_def.h

• 這個文件中定義了一些 CPU 有關的宏定義，分爲三類：

一、CPU 字節長度的定義，理想狀況下 CPU 的字長應該是由 sizeof() 函數計算出來的，可是 sizeof() 函數必須在 CPU 運行中才能進行計算，因此在 uCOS 中直接用宏定義定義了出來

#define  CPU_WORD_SIZE_32           4       // 定義 CPU 字節長度爲 4 字節

二、CPU 字節順序的定義，也就是 CPU 的大/小端模式的定義。

#define  CPU_ENDIAN_TYPE_NONE       0       // 不知道是大端模式仍是小端模式

#define  CPU_ENDIAN_TYPE_BIG        1       // 大端模式

#define  CPU_ENDIAN_TYPE_LITTLE     2        // 小端模式

三、臨界區的定義和配置，臨界區是指一個共用資源的程序片斷，但共用資源程序片斷一次只能被一個線程佔用，當有一個線程正在訪問臨界區時，其餘線程或進程就必須等待，以臨界區共用資源的互斥使用（舉例：打印機的使用，一個用戶正在使用打印機，在未使用完成時，其餘用戶只能等待前一用戶使用完成後才能使用）。

#define  CPU_CRITICAL_METHOD_NONE                  0    // 發生臨界區問題是不解決
// 在有線程進入臨界區前，暫時禁止中斷響應，防止高優先級中斷打斷正在臨界區的線程，在退出臨界區時再使能中斷
#define  CPU_CRITICAL_METHOD_INT_DIS_EN            1    // 用禁止/使能中斷的方法解決臨界區問題

#define  CPU_CRITICAL_METHOD_STATUS_STK            2    // 將臨界區狀態保存在棧中

#define  CPU_CRITICAL_METHOD_STATUS_LOCAL          3    // 將臨界區狀態保存在局部變量中

cpu.h

• 核心的就是進入臨界區和退出臨界區的兩個宏

• 其餘的都是一些數據類型重定義和 cpu_c.c 文件中函數的聲明

//設置了臨界區解決辦法，將臨界區狀態保存在局部變量中
# define  CPU_CFG_CRITICAL_METHOD        CPU_CRITICAL_METHOD_STATUS_LOCAL
//進入臨界區前調用這個宏，實現將 CPSR 寄存器備份，而後關閉中斷響應
# define  CPU_CRITICAL_ENTER()           { cpu_sr = CPU_SR_Save(); }
//退出臨界區後調用這個宏，實現將 CPSR 寄存器還原，中斷響應開啓
# define  CPU_CRITICAL_EXIT()            { CPU_SR_Restore(cpu_sr); }

cpu_c.c

• 首先是關於對位帶操做的宏定義，定義了 SRAM 內存的位帶訪問地址範圍和外設寄存器的位帶訪問地址範圍。
• 而後是函數的定義，包括位帶清零和置位、使能和禁止 CPU 內部中斷源、設置和讀取中斷源的優先級的函數，這些函數的實現都用到了 NVIC 模塊的設置寄存器的位定義和進入/退出臨界區時的兩個設置宏。
• uCOS-Ⅱ 中的臨界區解決辦法用的所有都是 #define CPU_CRITICAL_METHOD_STATUS_LOCAL 這一種辦法，其餘兩個辦法沒有使用。
• 其中存儲 CPSR 寄存器的局部變量是 CPU_SR 類型的 cpu_sr，這個局部變量是配合進入/退出臨界區的兩個配置宏進行使用的，看到這個變量定義，後面必定就用到了臨界區的操做。

cpu_a.asm

文件中用 EXPORT 導出了多個函數，定義了一些彙編語言書寫的函數：

EXPORT  CPU_IntDis      // 全局中斷的禁止
    EXPORT  CPU_IntEn       // 全局中斷的使能

    EXPORT  CPU_SR_Save     // 將 CPSR 寄存器內容保存到 R0 寄存器中，而後禁止全局中斷
    EXPORT  CPU_SR_Restore  // 將 R0 寄存器內容恢復到 CPSR 寄存器中

    EXPORT  CPU_CntLeadZeros    // 前導零計數
    EXPORT  CPU_RevBits         // 二進制層面取反，  1010 ---> 0101

    EXPORT  CPU_WaitForInt      // CPU 當即進入睡眠模式，等待中斷喚醒
    EXPORT  CPU_WaitForExcept   // CPU 進入睡眠模式，等待異常喚醒