stm32移植日志之一，谈谈移植操作系统的首要任务

djyos

看本文件请参考《都江堰操作系统与嵌入式系统设计》第15章，该书在www.djyos.com可以下载。
在今天的微控制器市场上，cortex-m3是个不折不扣的当红小生，出道不久就大红大紫，大有席卷天下之势，攻击范围涵盖高端8位机至32位arm7的微控制器市场。潮流不可阻挡，djyos此时推出cm3内核的stm32版本，实乃顺天应人。
同时，移植进度将配合bboom同学发起的DIY活动（http://group.ednchina.com/2055），移植日志将在该论坛同步发布。
闲话少说，先回答一个大家普遍关心的问题：
“移植一个操作系统的首要工作是什么？”
“废话，这算哪门子问题哦，不就是用新cpu的指令重写汇编部分代码，重写硬件相关的部分代码嘛！”
如果这样想的话，你就大错特错了！操作系统就是计算机中的政府机关，开机后首先得到cpu眷顾的就是你，你享有控制一切社会资源的权利，移植操作系统，就相当于以某一个地区政府为蓝本，在一个新大陆上建立起政治制度相同的政府机关。然而各地有自己的乡土人情、风俗习惯、文化程度、经济水平等，政府机构的设置虽大同，但必存小异。依葫芦画瓢地创建一套行政机关，必然水土不服。
所以，移植操作系统的首要工作是：决定目标系统资源的使用方式和权限管理策略，也就是常说的先定个调。一般来说，移植操作系统，在动手写代码之前，至少应该确定以下几个策略：
1、有许多cpu有多种运行模式，操作系统要安排好内核和应用程序代码分别在什么模式下运行，应用程序代码有什么权限，使其各守本分，各司其职。
2、分配内存空间，代码存放地址，运行时地址，数据存放地址，运行时地址，堆内存地址，线程的栈地址，异常处理程序的栈空间，中断的栈空间等。
3、系列化安排，嵌入式cpu都是系列化的cpu，同一个内核，系列化型号，不同型号之间大同小异，内核在适应不同型号cpu时，不应该修改代码，而是应该只修改配置文件。
4、决定中断管理硬件如何与操作系统的中断模块匹配。
前三点是传统操作系统需要考虑的，而第四条是djyos独有的。这来源于djyos特有的中断管理模块，传统操作系统对中断的管理很少，基本上不外乎提供以下几个功能：
1、提供一个中断处理函数的封皮和封底，一般用汇编语言实现，使应用程序可以用普通C语言函数的方式写ISR。
2、提供关中断和开中断的函数。
3、提供中断连接函数，使中断发生时相应的应用程序ISR能被调用。
4、设置中断ISR的栈指针。
5、linux提供了上下半部的管理功能，算是有一点管理，只是这种管理有些不伦不类——本来就不是实时系统，弄这么复杂干吗？
而djyos则对中断实施了系统级的管理，详见《都江堰操作系统与嵌入式系统设计》一书的第六章，djyos把中断划分为实时中断和异步信号，并且提供中断同步功能，使得大部分中断代码变得更加容易，少量实时性要求高的代码又有更高的实时性，而且更加方便了项目经理管理项目团队。然而，有得必有失，这些红利不是白白得来的，你需要在移植操作系统时，付出代价。然而，移植操作系统是一次性的，应用程序项目则有成千上万，故这种付出是值得的。
讲了这么多大道理，都是纸上谈兵，来点实际的吧，我们也给si版本的djyos for stm32定个调：
1、操作系统内核和应用程序都在特权模式下运行。
2、异步事件的优先级全部设为最低优先级，且不可改变。
3、所有异常ISR函数使用使用同一个栈，栈指针是msp，其他代码使用线程栈，栈指针psp。
4、大部分代码在flash中执行，设一个配置选项，由用户选择ISR（含异常和中断）的运行位置（ram还是flash），使用户可以根据flash和ram的速度优化关键代码。

[ 本帖最后由 djyos 于 2009-8-4 10:02 编辑 ]