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一直想写个类似uCOS的OS，近段时间考研复习之余忙里偷闲，总算有点成果了。言归正传，我觉得OS最难的部分首先便是上下文切换的问题，他和MCU的架构有关，所以对于不同的MCU，这部分需要移植。一旦这个问题解决了，整个OS算是成功了一半了，当然，是对于简单的OS。 好了，要写一个OS，首先需要一个开发板和仿真器。我的开发板是STM32F4DISCOVERY,自带ST-LINK V2仿真器，板载MCU为STM32F407VGT6，支持FPU，32位ARM Cortex-M4F核，1024KB FLASH，192 KB RAM，总之很强大。对STM32其他系列，本OS几乎不需修改修改就可使用。开发环境为IAR for ARM 6.5，如果是MDK的话，也是大同小异，汇编部分需要修改。 研究了一下UCOS-II的Cortex-M4的Port部分，觉得很好，就直接拿来用了，修改的很少。首先我们来看一下这一部分几个比较重要的函数，打开os_cpu_a.asm文件，定位到下面的地方，注释我改成中文了。当OS初始化完毕后，执行OSStart，OSStart最后调用OSStartHighRdy函数，注意在此之前的线程模式和异常模式的堆栈都是MSP，在此之后线程模式的堆栈是PSP，异常模式的堆栈仍是MSP。
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- OSStartHighRdy
- LDR R0, =NVIC_SYSPRI14 ; 设置PendSV的异常中断优先级
- LDR R1, =NVIC_PENDSV_PRI
- STRB R1, [R0]
- MOVS R0, #0 ; 初始化PSP=0
- MSR PSP, R0
- LDR R0, =OS_CPU_ExceptStkBase ; 初始化异常堆栈MSP地址
- LDR R1, [R0]
- MSR MSP, R1
- LDR R0, =OSRunning ; 置OSRunning = TRUE
- MOVS R1, #1
- STRB R1, [R0]
- LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ; 触发PendSV异常 (引起上下文切换)
- LDR R1, =NVIC_PENDSVSET
- STR R1, [R0]
- CPSIE I ; 开启中断，于是进入PendSV异常
- OSStartHang
- B OSStartHang ; 正常情况下，不应运行到这
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其中最核心的函数应该是OS_CPU_PendSVHandler了，它处理PendSV中断，完成上下文切换。 [url=][/url]
- OS_CPU_PendSVHandler
- CPSID I ; 关中断
- MRS R0, PSP ; 获得PSP
- CBZ R0, OS_CPU_PendSVHandler_nosave; PSP为0跳到OS_CPU_PendSVHandler_nosave，即不保存上文，直接进入下文。
- ; 问什么呢，因为首次调用，是没有上文的。
- ; 保存上文
- SUBS R0, R0, #0x20 ; 因为寄存器是32位的，4字节对齐，自动压栈的寄存器有8个，所以偏移为8*0x04=0x20
- STM R0, {R4-R11} ; 除去自动压栈的寄存器外，需手动将R4-R11压栈
- LDR R1, =OSTCBCur ; 保存上文的SP指针 OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;
- LDR R1, [R1]
- STR R0, [R1]
-
- OS_CPU_PendSVHandler_nosave ; 切换下文
- PUSH {R14} ; LR压栈，下面要调用C函数
- LDR R0, =OSTaskSwHook ; 调用OSTaskSwHook();
- BLX R0
- POP {R14}
- LDR R0, =OSPrioCur ; 置OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
- LDR R1, =OSPrioHighRdy
- LDRB R2, [R1]
- STRB R2, [R0]
- LDR R0, =OSTCBCur ; 置OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
- LDR R1, =OSTCBHighRdy
- LDR R2, [R1]
- STR R2, [R0]
- LDR R0, [R2] ; R0中的值为新任务的SP; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;
- LDM R0, {R4-R11} ; 手动弹出 R4-R11
- ADDS R0, R0, #0x20
-
-
- MSR PSP, R0 ; PSP = 新任务SP
- ORR LR, LR, #0x04 ; 确保异常返回后使用PSP
- CPSIE I
- BX LR ; 退出异常，从PSP弹出xPSR，PC，LR，R0-R3，进入新任务运行
[url=][/url]
之后我们在此基础上构建自己的OS，首先完成两个任务互相调用，然后是加入SysTick的任务调度，最后加入信号量，邮箱等功能。
原文链接：https://www.cnblogs.com/sky1991/p/stepbystep_stm32_os_1.html
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