空间隔离操作系统µC/OS-MPU中段的定位

介绍

本应用笔记描述了使用 GCC 环境时，数据段的定位实现。

µC/OS-MPU介绍

µC/OS-MPU基于 µC/OS-II，增加了内存保护扩展，这种保护称为“空间保护”，隔离 µC/OS-II 内核与任务。基于µC/OS-MPU，为任务提供了一个受保护的运行环境，其他任务不会干扰或损坏任务的内存，避免非法访问。

· 空间保护

空间保护旨在保护应用程序的内存不被其他任务破坏。下图展示了一个包含三个进程的系统，以说明空间保护的实现。

通常，µC/OS-II 内部变量和线程(任务)放到进程#0。进程#1包含 2个线程。进程#2包含 3个线程，线程可以访问共享内存区域(shared memory)。进程#3是2个线程的集合，并且有权访问共享内存区域。

段的组织

在基于µC/OS-MPU的应用中，进程中的所有全局数据位于同一个段。下图展示了单个段的数据组织：

在启动阶段，运行环境的启动函数将初始化数据(initialized data)从 ROM 复制到 RAM ，并清零未初始化数据(uninitialized data)。事实上，每个进程都有自己的段，在项目中，该组织结构可能存在多次。

· 未初始化数据

使用宏SP_MEM()放置变量，基于GCC链接器命令文件，将变量放置到段”.sec.bss”中。

示例：全局变量 Task1Stk[] 和 SyncSem 放置到段”sec01”中未初始化数据域。

将已有代码集成到µC/OS-MPU系统时，可以基于文件放置数据，仅需调整链接命令文件。

示例：基于提供的GCC链接命令文件模板，红色部分的行表示将文件 myfile.c中未初始化数据放置到段”secA0”中的未初始化数据域。

在启动阶段，我们需要清零段中未初始化数据域。为了简化实现，系统提供了一些有用的宏SP_INIT_（）。

示例：在调用函数 MyInitData()时，段” sec01”和”secA0”中未初始化数据域清零。注意：函数”_zero_init”可能是启动环境外部提供的：

· 初始化数据

使用SP_MEM（）将变量放置在段”.sec.data”中。

示例：全局变量”MyNumber”和”MyValue”放到段” sec01”中的初始化数据域。此外，数据的值被放置在ROM中的数据区域。

将已有代码集成到µC/OS-MPU系统时，也可以基于文件放置数据，仅需调整链接器命令文件。

示例：根据提供的GCC链接命令文件模板，红色显示的行表示将文件 myfile.c中的初始化数据放置到段” secA0”中的初始化数据域。

在启动阶段，我们需要复制段中的初始化数据域。为了简化实现，系统提供一些有用的宏SP_INIT_（）。

示例：调用函数 MyInitData()时，段” sec01”和” secA0”中的初始化数据域，将从 ROM 复制到 RAM。

注意：函数"_data_init"可能不是启动环境提供的：

审核编辑 ：李倩