關鍵詞：μC/OS-II MCF5272 移植 GNU工具鏈

作為一個實時內核，μC/OS從1992年開始為人們熟悉，到現在已經發展為μC/OS-II。ΜC/OS-II最多支持56個任務，其內核為占先式，總是執行就緒態的優先級最高的任務，并支持Semaphore（信號量）、Mailbox（郵箱）、Message Queue(消息隊列)等多種常用的進程間通信機制。與大多商用RTOS不同的是，μC/OS-II公開所有的源代碼，并可以免費獲得，對商業應用收取少量License費用。一般商用操作系統如VxWorks、pSOS、WinCE，購買費用動輒數萬美元，而且每件產品都需要交納運行費，開發、使用成本高昂。

目前MCF5272是Motorola公司一款集成度最高的ColdFire處理器，采用ColdFire V2可變長RISC處理器核心和DigitalDNA技術，在66MHz時鐘下能夠達到63Dhrystone2.1MIPS。其內部SIM（System Integrated Module）單元集成了豐富的通用模塊，如10/100MHz快速以太網控制器，USB1.1接口等，并且能夠與常用的外圍設備（如SDRAM、ISDN收發器）實現無縫連接，從而簡化了外圍電路設計，降低了產品成本、體積和功耗。

使用GNU工具鏈（包括交叉編譯器GCC、匯編器AS等）進行μC/OS-II內核的編譯，Host（宿主機）環境為16MB SDRAM。在宿主機上編譯出MCF5272處理器的可執行代碼，通過MCF5272的BDM調試工具下載到目標板調試運行。

1 μC/OS-II系統結構

圖1說明了μC/OS-II的軟硬件體系結構。應用程序處于整個系統的頂層，每個任務都可以認為自己獨占了CPU，因而可以設計成為一個無限循環。μC/OS-II處理器無關的代碼提供μC/OS-II的系統服務，應用程序可以使用這些API函數進行內存管理、任務間通信以及創建、刪除任務等。

大部分的μC/OS-II代碼是使用ANSI C語言書寫的，因此μC/OS-II的可移植性較好。盡管如此，仍然需要使用C和匯編語言寫一些處理器相關的代碼。μC/OS-II的移植需要滿足以下要求：

（1）處理器的C編譯器可以產生可重入代碼；

（2）可以使用C調用進入和退出Critical Code(臨界區代碼)；

（3）處理器必須支持硬件中斷，并且需要一個定時中斷源；

（4）處理器需要能夠容納一定數據的硬件堆棧；

（5）處理器需要有能夠在CPU寄存器與內存和堆棧交換數據的指令。

移值μC/OS-II的主要工作就是處理器和編譯器相關代碼以及BSP的編寫。

2 μC/OS-II DSP編寫

BSP（板級支持包）是介于底層硬件和操作系統之間的軟件層次，它完成系統上電后最初的硬件和軟件初始化，并對底層硬件進行封裝，使得操作系統不再面對具體的操作。

為μC/OS-II編寫一個簡單的BSP。它首先設置CPU內部寄存器和系統堆棧，并初始化堆棧指針，建立程序的運行和調用環境；然后可以方便地使用C語言設置MCF5272片選地址（CS0～CS7）、GPIO以及SDRAM控制器，初始化串口（UART0）作為默認打印口，并向操作系統提供一些硬件相關例程和函數如dprintf()，以方便調試；在CPU、板級和程序自身初始化完成后，就可以把CPU的控制權交給操作系統了。

MCF5272處理器將系統上電作為2號異常，因此需要在異常矢量表中相應位置填寫第一條命令的物理地址，這可以在編譯時自動完成。該矢量表必須存放在CS0對應的FLASH中供CPU上電時自動讀取。如：

_vectors： //矢量表起始地址

.long 0x0,_start,_fault,_fault,… //初始化1K字節矢量表

……

摘要：介紹了實時操作系統μC/OS-II的特點和內核結構，并首次實現μC/OS-II在Motorola嵌入式處理器MCF5272上的移值。

關鍵詞：μC/OS-II MCF5272 移植 GNU工具鏈

作為一個實時內核，μC/OS從1992年開始為人們熟悉，到現在已經發展為μC/OS-II。ΜC/OS-II最多支持56個任務，其內核為占先式，總是執行就緒態的優先級最高的任務，并支持Semaphore（信號量）、Mailbox（郵箱）、Message Queue(消息隊列)等多種常用的進程間通信機制。與大多商用RTOS不同的是，μC/OS-II公開所有的源代碼，并可以免費獲得，對商業應用收取少量License費用。一般商用操作系統如VxWorks、pSOS、WinCE，購買費用動輒數萬美元，而且每件產品都需要交納運行費，開發、使用成本高昂。

目前MCF5272是Motorola公司一款集成度最高的ColdFire處理器，采用ColdFire V2可變長RISC處理器核心和DigitalDNA技術，在66MHz時鐘下能夠達到63Dhrystone2.1MIPS。其內部SIM（System Integrated Module）單元集成了豐富的通用模塊，如10/100MHz快速以太網控制器，USB1.1接口等，并且能夠與常用的外圍設備（如SDRAM、ISDN收發器）實現無縫連接，從而簡化了外圍電路設計，降低了產品成本、體積和功耗。

使用GNU工具鏈（包括交叉編譯器GCC、匯編器AS等）進行μC/OS-II內核的編譯，Host（宿主機）環境為16MB SDRAM。在宿主機上編譯出MCF5272處理器的可執行代碼，通過MCF5272的BDM調試工具下載到目標板調試運行。

1 μC/OS-II系統結構

圖1說明了μC/OS-II的軟硬件體系結構。應用程序處于整個系統的頂層，每個任務都可以認為自己獨占了CPU，因而可以設計成為一個無限循環。μC/OS-II處理器無關的代碼提供μC/OS-II的系統服務，應用程序可以使用這些API函數進行內存管理、任務間通信以及創建、刪除任務等。

大部分的μC/OS-II代碼是使用ANSI C語言書寫的，因此μC/OS-II的可移植性較好。盡管如此，仍然需要使用C和匯編語言寫一些處理器相關的代碼。μC/OS-II的移植需要滿足以下要求：

（1）處理器的C編譯器可以產生可重入代碼；

（2）可以使用C調用進入和退出Critical Code(臨界區代碼)；

（3）處理器必須支持硬件中斷，并且需要一個定時中斷源；

（4）處理器需要能夠容納一定數據的硬件堆棧；

（5）處理器需要有能夠在CPU寄存器與內存和堆棧交換數據的指令。

移值μC/OS-II的主要工作就是處理器和編譯器相關代碼以及BSP的編寫。

2 μC/OS-II DSP編寫

BSP（板級支持包）是介于底層硬件和操作系統之間的軟件層次，它完成系統上電后最初的硬件和軟件初始化，并對底層硬件進行封裝，使得操作系統不再面對具體的操作。

為μC/OS-II編寫一個簡單的BSP。它首先設置CPU內部寄存器和系統堆棧，并初始化堆棧指針，建立程序的運行和調用環境；然后可以方便地使用C語言設置MCF5272片選地址（CS0～CS7）、GPIO以及SDRAM控制器，初始化串口（UART0）作為默認打印口，并向操作系統提供一些硬件相關例程和函數如dprintf()，以方便調試；在CPU、板級和程序自身初始化完成后，就可以把CPU的控制權交給操作系統了。

MCF5272處理器將系統上電作為2號異常，因此需要在異常矢量表中相應位置填寫第一條命令的物理地址，這可以在編譯時自動完成。該矢量表必須存放在CS0對應的FLASH中供CPU上電時自動讀取。如：

_vectors： //矢量表起始地址

.long 0x0,_start,_fault,_fault,… //初始化1K字節矢量表

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