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[活动] 【项目挑战】uC/OS-III移植

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bbstr|  楼主 | 2016-3-21 17:22 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

经历了各种曲折,终于把uCOS-III在M4上跑起来了,之前厂家寄错了板子,折腾了很久才发现折腾的IMX.6Q上根本没有M4核。
下面说下如何移植uCOS-III,以及目前的状态,和未来的工作。

如何移植:
目前Micrium公司已经提供了uCOS-III for IMX.6 solox的包,不过是用ARM -DS5来编译和下载的。考虑到没有DS5这个下载器,
估计也没法像freescale要到,所以就采用了arm-none-eabi-gcc配合u-boot的下载方式,以下是移植时修改的各个文件。

1 厂家提供的M4核跑的是MQX rtos,下面很多地方的移植是参考了mqx的代码,mqx结构分层很赞,稍微看一下就明白了。
2 去Micrium注册帐号,并且下载对应freescale厂家的Micrium-IMX6SX-SDB_OS3包
3 主要修改了启动文件startup.S,链接文件ram.ld,以及M4核所用到的UART2的波特率参数配置

startup.S
Reset_Handler:
    ldr sp, =__SRAM_POOL_START                        @ set stack pointer.
                                            @ Call the application's entry point.

    LDR.W  r0, =VectorTable
    LDR.W  r1, =#0xE000ED08                           @ Set vector location
    STR    R0, [R1]

    LDR.W   R0, =#0xE000ED88                          @ Enable CP10,CP11
    LDR     R1,[R0]
    ORR     R1,R1,#(0xF << 20)
    STR     R1,[R0]

    LDR.W   R0, =#0xE000EF34
    LDR     R1, [R0]
    BIC     R1, R1,#0x80000000                       @ Disable FP registers save
    BIC     R1, R1,#0x40000000                       @ Disable lazy stacking
    STR     R1,[R0]
    bl  main
    bx  lr

其中__SRAM_POOL_START定义于ram.ld里__SRAM_POOL_START               = 0x1FFF8010,这个是M4所用到的256Kb的sram的前半段的
首地址偏移0x10位置
下面的几部分主要是设置中断向量表,时能CP10,CP11,FP相关的,就跳转到了main函数里

ram.ld
ENTRY(Reset_Handler)
EXTERN(main __vector_table ram_vector)

MEMORY
{
    text        (RX): ORIGIN = 0x00900000, LENGTH = 0x00020000    /* OCRAM */
    data        (RW): ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 0x00007E00    /* TCMU */
}
/* Generate a link error if heap and stack don't fit into RAM */
_Min_Heap_Size = 0;      /* required amount of heap  */
_Min_Stack_Size = 0x400; /* required amount of stack */
_estack = 0x00920000;    /* end of 128K RAM */
CODE_BASE_ADDR_START            = ORIGIN(text);
CODE_SIZE                       = LENGTH(text);
CODE_BASE_ADDR_END              = CODE_BASE_ADDR_START + CODE_SIZE;

DATA_BASE_ADDR_START            = ORIGIN(data);
DATA_SIZE                       = LENGTH(data);
DATA_BASE_ADDR_END              = DATA_BASE_ADDR_START + DATA_SIZE;

/* exported symbols */
__DEFAULT_INTERRUPT_STACK_SIZE  = 1024;

__ROM_END                       = CODE_BASE_ADDR_END;

/* 64kB of shared memory at DDR */
__SHARED_RAM_START              = 0xBFF00000;
__SHARED_RAM_END                = 0xBFF10000;

/* define 4KB clock management share memory in RAM*/
__SHARED_CM_IRAM_START          = 0x2091F000;
__SHARED_CM_IRAM_END            = 0x20920000;

/* 32kB TCML for system pool extension */
__SRAM_POOL_START               = 0x1FFF8010;    /* reserve first 4 word for reset (boot vector) */
__SRAM_POOL_END                 = 0x20000000;

__BOOT_STACK_ADDRESS            = 0x20008000;
__KERNEL_DATA_END               = DATA_BASE_ADDR_END;

SECTIONS
{
    /* place vectors at the start, each section has only one symbol */
    .vectors :
    {
        *(.vector)
    } > text

    /* place text */
    .text :
    {
        *(KERNEL)
        *(.text*)
        *(.rodata*)

        /* glue arm/thumb and thumb/arm code */
        *(.glue_7)
        *(.glue_7t)

        /* unwind exception frame */
        KEEP(*(.eh_frame))
        KEEP(*(.eh_frame_hdr))

        . = ALIGN(0x8);
        KEEP (*crtbegin.o(.ctors))
        KEEP (*(EXCLUDE_FILE (*crtend.o) .ctors))
        KEEP (*(SORT(.ctors.*)))
        KEEP (*crtend.o(.ctors))

        KEEP (*crtbegin.o(.dtors))
        KEEP (*(EXCLUDE_FILE (*crtend.o) .dtors))
        KEEP (*(SORT(.dtors.*)))
        KEEP (*crtend.o(.dtors))

        /* preinit_array */
        __preinit_array_start = .;
        KEEP (*(.preinit_array*))
        __preinit_array_end = .;

        /* init_array */
        __init_array_start = .;
        KEEP (*(SORT(.init_array.*)))
        KEEP (*(.init_array*))
        __init_array_end = .;

        /* fini_array */
        __fini_array_start = .;
        KEEP (*(SORT(.fini_array.*)))
        KEEP (*(.fini_array*))
        __fini_array_end = .;

        /* gnu arm zero table */
        . = ALIGN(4);
        __zero_table_start__ = .;
        LONG (_bss_start)
        LONG (_bss_end - _bss_start)
        __zero_table_end__ = .;

        /* gnu arm copy table */
        /* NOTE: bootloader requires rom to ram data copy */
        . = ALIGN(4);
        __copy_table_start__ = .;
        LONG (LOADADDR(.data))
        LONG (_data_start)
        LONG (_data_end - _data_start)
        __copy_table_end__ = .;

    } > text

    /* unwind exception frame */
    .ARM.extab :
    {
        *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*)
    } > text
    .ARM :
    {
        __exidx_start = .;
        *(.ARM.exidx*)
        __exidx_end = .;
    } > text

    /* place data, region address must be 8B aligned */
    .data :
    {
        _data_start = .;
        *(.vectors_ram)
        *(.data*)
        . = ALIGN(8);
        _data_end = .;
    } > data AT> text

    /* place bss, section size must be 8 aligned because of startup */
    .bss BLOCK(8) :
    {
      _bss_start = .;
      *(.bss*)
      *(COMMON)
      . = ALIGN(8);
      _bss_end = .;
    } > data
        ._user_heap_stack :
        {
                . = ALIGN(4);
                PROVIDE ( end = . );
                PROVIDE ( _end = . );
                . = . + _Min_Heap_Size;
                . = . + _Min_Stack_Size;
                . = ALIGN(4);
        } > data

    .kernel_data BLOCK(0x10) :
    {
        __KERNEL_DATA_START = ALIGN(0x10);
    } > data
           __cs3_heap_end = .;

}

考虑到后面还要移植mcc,dma等,所以就沿用了mqx里的ram.ld,基本没做多大改动。

bsp_ser.c
void  BSP_Ser_Init (void)
{
                                                                /* ----------------- INIT OS OBJECTS ------------------ */
    BSP_OS_SemCreate(&BSP_SerTxWait,   0, "Serial Tx Wait");
    BSP_OS_SemCreate(&BSP_SerRxWait,   0, "Serial Rx Wait");
    BSP_OS_SemCreate(&BSP_SerLock,     1, "Serial Lock");

    /* IOMUXC configuration for the IMX6Q-SDB */
    DEF_BIT_FIELD_WR(IMX6_IOMUXC_MUX_CTL_GPIO1_IO06, 0x0, DEF_BIT_FIELD(3u, 0u));
    DEF_BIT_FIELD_WR(IMX6_IOMUXC_MUX_CTL_UART2_URDSI, 0x0, DEF_BIT_FIELD(2u, 0u));

    DEF_BIT_FIELD_WR(IMX6_IOMUXC_MUX_CTL_GPIO1_IO07, 0x0, DEF_BIT_FIELD(3u, 0u));
    DEF_BIT_FIELD_WR(IMX6_IOMUXC_MUX_CTL_UART2_URDSI, 0x0, DEF_BIT_FIELD(2u, 0u));

    IMX6_IOMUXC_MUX_PAD_GPIO1_IO06 = 0x1B0B0;
    IMX6_IOMUXC_MUX_PAD_GPIO1_IO07 = 0x1B0B0;

    DEF_BIT_FIELD_WR(IMX6_UART_UART2_UFCR, 0x5, DEF_BIT_FIELD(3u, 7u)); /* Divide by 1.                                 */

    IMX6_UART_UART2_UCR2 = 0;
    DEF_BIT_SET(IMX6_UART_UART2_UCR2, DEF_BIT_05);              /* 8 bit word size.                                     */
    IMX6_UART_UART2_UCR3 = DEF_BIT_02;

    IMX6_UART_UART2_UCR1 = DEF_BIT_00;

    DEF_BIT_SET(IMX6_UART_UART2_UCR2, DEF_BIT_14);              /* Ignore CTS.                                          */
    DEF_BIT_SET(IMX6_UART_UART2_UCR2, DEF_BIT_01);              /* Enable RX.                                           */
    DEF_BIT_SET(IMX6_UART_UART2_UCR2, DEF_BIT_02);              /* Enable TX.                                           */
    DEF_BIT_SET(IMX6_UART_UART2_UCR2, DEF_BIT_00);              /* De-assert reset.                                     */

    /* Default configuration for 115200 at 24Mhz ref clock. */
    IMX6_UART_UART2_UBIR = 3845u;//1151
    IMX6_UART_UART2_UBMR = 49999u;

}
主要修改了波特率的设置,之前M4打印的数据总是乱码,起初怀疑M4这边的一些时钟没有打开或者参数配的有问题,找了很久也没看到设置
时钟的地方,后来偶然间看了链接文件ram.ld里的__SHARED_CM_IRAM_START地址,发现有些控制器的配置是在U-Boot里做的,M4这边只是读取
配置结果来用。然后在U-boot下执行clock命令,得到UART的时钟是24000000,重新修改了下IMX6_UART_UART2_UBIR = 3845u;//1151就正常出
log了。

目前状态:
目前gcc版本的uCOS-III在M4下跑的还比较稳定,测试几天了还没有挂起的。用U-boot来加载M4核启动的命令如下:
tftpboot 900000 uCOS-III.bin
bootaux 900000
第一条是通过tftpboot命令把pc上编译出来的uCOS-III.bin加载到ram.ld里0x00900000地址处
第二条命令是使用u-boot的bootaux命令来启动uCOS-III,其实核心是使能了M4的时钟。
uCOS-III跑起来的状态就是隔5秒打印一下
Application start on the Cortex-M4!
Periodic output from the Cortex-M4
Periodic output from the Cortex-M4
Periodic output from the Cortex-M4
...

后续工作:
下一步就要移植mcc和一些基于mcc通讯的例子,以及DMA部分了,目前考虑的是将spi flash的内容以DMA方式读出,然后通过mcc通道传给linux那端
进行打印显示。


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沙发
strong161| | 2016-3-21 18:09 | 只看该作者
牛X,真的不错!就是看不懂……

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板凳
songchenping| | 2016-3-22 17:02 | 只看该作者
看不懂

使用特权

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地板
bbstr|  楼主 | 2016-3-22 22:52 | 只看该作者
就是弄了ucos到I.mx6 solox上的m4核里跑起来

使用特权

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