浅谈III在S12X架构上的移植分析

S12X架构是飞思卡尔公司推出的16位CPU，占有一定的单片机应用市场。μC／OS—III是．MICrium公司推出的一款实时操作系统(RTOS)，它的前身——μC／OS—II，由于源码公开、实时性好、便于学习等优点，应用非常广泛，并被移植到了几乎所有主流的CPU架构上。但是到目前为止，μC／OS—III在S12X架构上还没有官方的移植版本。
    μC／OS-III相比μC／OS—II作了很大的改进，整个内核基本被重写。任务的数量可无限多，只受限于系统存储器的大小；由于支持时间片轮转调度，任务的优先级可以相同；采用了延迟中断处理机制(deferred post)，中断服务所要访问的全局变量数变得很少，使得大部分临界代码的保护只需要关闭调度器，而不需要关闭中断，大大缩短了系统的中断延迟；系统时钟服务(tick handling)被移到了任务级执行，进一步缩短了中断延迟；引入了时间戳的概念，用32位计数器为系统提供了精确的时标，用来计算每个任务的CPU使用率、最长关中断时间、最长关调度器时间等；提供了独特的、丰富的运行时统计参数，为更好地应用μC／OS—III提供了有力的基础。更深入地了解μC／OS—III内核，读者可以参见参考文献。
    总之，μC／OS—III是μC／OS—II的全面升级，具有更短的中断延迟、更丰富的运行时参数、更丰富的调试手段、更优的代码组织、更灵活的配置和使用等，但是，μC／OS—III对于硬件却没有更高的要求：对于ROM的需求，μC／OS—III为6～24 KB，μC／OS—II为6～26KB；对于RAM的需求二者均为1 KB左右，可见μC／OS—III同样适合运行在低端的8位、16位单片机上。由于继承了μC／OS—II的优点，μC／OS—III有了这么多新的优秀特性，它应该会得到更广泛的应用。本文详细地讲述了μC／OS—III移植的方法和在S12X架构上移植的具体步骤，希望能对在该方面有需求的读者提供帮助。

1 μC／OS-III的移植方法

    如前所述，μC／OS—III对于硬件的要求并不比μC／OS—II高多少。事实上，只要满足如下几条，μC／OS—III就能够被移植到该平台上：
    ①处理器带有支持标准C的工具链，并且需要支持32位数据。
    ②处理器支持中断，并能够提供10～1 000 Hz的周期中断作为系统的时钟节拍源。
    ③中断能够被关闭和打开。
    ④处理器有栈指针寄存器，并且所有其他的寄存器能够被存储和恢复。
    ⑤处理器能够支持足够的寻址空间。
    这几个条件，现在的处理器架构都能够满足，S12X显然也满足，所以μC／OS—III能够移植到S12X架构上。
    μC／OS—III的代码组织非常利于移植，代码按照模块分层次地组织在一起。移植时需要改动的模块和文件如表1所列。