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>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#include <dos.h>
#include <setjmp.h>
#include "\software\ucos-ii\ix86l\os_cpu.h"
#include "os_cfg.h"
#include "\software\blocks\pc\source\pc.h"
#include "\software\ucos-ii\source\ucos_ii.h"
9.03 OS_CPU.H
文件
OS_CPU.H 文件中包含与处理器相关的常量，宏和结构体的定义。 程序清单L9.2是为
80x86编写的OS_CPU.H文件的内容。
程序清单L 9.2 OS_CPU.H.
#ifdef OS_CPU_GLOBALS
#define OS_CPU_EXT
#else
#define OS_CPU_EXT extern
#endif
/*
**************************************************************************
*****
* 数据类型
* (与编译器相关的内容)
**************************************************************************
*****
*/
typedef unsigned char BOOLEAN;
typedef unsigned char INT8U; /* 无符号8位数 (1)*/
typedef signed char INT8S; /* 带符号8位数 */
typedef unsigned int INT16U; /* 无符号16位数 */
typedef signed int INT16S; /* 带符号16位数 */
typedef unsigned long INT32U; /* 无符号32位数 */
typedef signed long INT32S; /* 带符号32位数 */
typedef float FP32; /* 单精度浮点数 */
typedef double FP64; /* 双精度浮点数 */
typedef unsigned int OS_STK; /* 堆栈入口宽度为16位 */
#define BYTE INT8S /* 以下定义的数据类型是为了与uC/OS V1.xx 兼容 */
#define UBYTE INT8U /*在uC/OS-II中并没有实际的用处 */
#define WORD INT16S
#define UWORD INT16U
#define LONG INT32S
#define ULONG INT32U
/*
**************************************************************************
*****
* Intel 80x86 (实模式, 大模式编译)
*
*方法 #1: 用简单指令开关中断。
* 注意，用方法1关闭中断，从调用函数返回后中断会重新打开！
* 注意将文件OS_CPU_A.ASM中与OSIntCtxSw()相关的常量从10改到8。
*
* 方法 #2: 关中断前保存中断被关闭的状态.
* 注意将文件OS_CPU_A.ASM中与OSIntCtxSw()相关的常量从8改到10。
*
*
*
**************************************************************************
*****
*/
#define OS_CRITICAL_METHOD 2
#if OS_CRITICAL_METHOD == 1
#define OS_ENTER_CRITICAL() asm CLI /* 关闭中断*/
#define OS_EXIT_CRITICAL() asm STI /* 打开中断*/
#endif
#if OS_CRITICAL_METHOD == 2
#define OS_ENTER_CRITICAL() asm {PUSHF; CLI} /* 关闭中断 */
#define OS_EXIT_CRITICAL() asm POPF /* 打开中断 */
#endif
/*
**************************************************************************
*****
* Intel 80x86 (实模式, 大模式编译)
**************************************************************************
*****
*/
#define OS_STK_GROWTH 1 /* 堆栈由高地址向低地址增长 (3)*/
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