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【Altera博客大赛】自制处理器OpenMIPS移植ucos-II过程之5——修改ucos-II ...
好了我们前面已经建立了移植ucos-II所需的目录，很整齐是吧，现在开始了移植中艰难的一段旅程，需要修改ucos-II的部分代码，主要是port目录下的，这个目录下的文件才是和移植有关的，要修改这么几个方面：
- 去掉与MIPS M14K特点有关的代码。
- 将一些MIPS M14K具有的指令，而OpenMIPS没有的指令，使用OpenMIPS的指令替换，比如：di指令，该指令的作用是禁止中断，但是OpenMIPS没有实现该指令，所以要使用其余方法替换该指令。
- 由于OpenMIPS采用的是向量中断模式，所以对代码的布局会有新的要求，一些多余的section声明会去掉，同时设置从0x0地址开始是vector section，也就是异常向量中断section。
- 添加中断处理函数、异常处理函数。
现在，小伙伴们，准备好了吗，Ready？Go！
第一步：修改include/cpu.h，去掉如下代码，这两个文件是没有的，可能针对MIPS M14K处理器的有这两个文件：
#include
#include
第二步：修改port/cpu_a.s，其中的di指令是MIPSr2的指令，该指令的作用是禁止中断，在OpenMIPS中没有实现该指令，需要修改，去掉di指令，使用如下代替：
ori $2,$2,0x0
mfco $2,0xc($0)
addi $3,$0,0xfffe
and $3,$2,$3
mtco $3,0xc($0)
作用是修改status寄存器的最低bit，使其为0以禁止中断。
第三步：修改port/os_cpu_a.S，去掉如下代码：
.section .text,"ax",@progbits
.set noreorder
.set noat
在OSStartHighRdy()函数之前添加如下代码，小伙伴们很容易可以看出这是异常向量入口区域，0x0地址是复位异常处理地址，0x20是中断处理地址，0x40是其余异常处理地址：
/* 添加下面的stack section */
.section .stack, "aw", @nobits
.space 0x10000
/* 添加下面的异常向量处理区域 */
.section .vectors, "ax"
.org 0x0
_reset:
lui $28,0x0
la $29,_stack_addr
la $26,main /* 寄存器$26、$27留给中断、异常的处理程序使用 */
jr $26
nop
.org 0x20
/* 中断处理例程入口地址 */
la $26,InterruptHandler
jr $26
nop
.org 0x40
/* 异常处理例程入口地址 */
la $26,ExceptionHandler
jr $26
nop
/* 下面的是text段，可执行 */
.section .text,"ax",@progbits
.set noreorder
.set noat
第四步：修改port/os_cpu_a.S，去掉OSStartHighRdy函数的第2-6条指令，这几条指令是与新的MIPS ISA（MIPS M14K采用的就是新的MIPS ISA）有关的，OpenMIPS不需要这些代码，如下：
addu $9, $31, $0 /* Mask off the ISAMode bit */
srl $9, 16
andi $31, 0xFFFE
sll $9, 16
addu $31, $31, $9
去掉OSStartHighRdy函数的倒数第三条指令，即ei指令，该指令的作用是使能中断，OpenMIPS采取的策略是恢复下一个Task的中断状态，所以此处不用刻意使能中断，如下：
ei
第五步：修改port/os_cpu_a.S，去掉OSIntCtxSw函数的第2-6条指令，理由同第四步一样，如下：
addu $9, $31, $0 /* Mask off the ISAMode bit */
srl $9, 16
andi $31, 0xFFFE
sll $9, 16
addu $31, $31, $9
去掉OSIntCtxSw函数的倒数第二条指令，即ei指令，如下：
ei
这是和第四步一样的。
第六步：修改port/os_cpu_a.S，修改OS_CPU_SR_Save函数，原函数如下：
.ent OS_CPU_SR_Save
OS_CPU_SR_Save:
jr $31
di $2 /* Disable interrupts, and move the old value of the... */
/* ...Status register into v0 ($2) */
.end OS_CPU_SR_Save
修改为如下，主要还是替换掉di指令，这个中断禁止指令在MIPSr2指令集中才定义，OpenMISP不支持该指令：
.ent OS_CPU_SR_Save
OS_CPU_SR_Save:
/*将di指令使用下面5条MIPS32中定义的指令代替 */
ori $2,$2,0x0
mfc0 $2,$12,0
addi $3,$0,0xfffe
and $3,$2,$3
mtc0 $3,$12,0
jr $31
nop
.end OS_CPU_SR_Save
第七步：修改port/os_cpu_a.S，去掉对timer_handler这个section的定义，OpenMIPS采用的向量中断方式，所以不再单独定义timer_handler这个section，如下，去掉该代码：
.section .timer_handler,"ax",@progbits
第八步：修改port/os_cpu_a.S，修改其中InterruptHandler函数，去掉其第一条di指令，这条指令的作用是禁止中断，但是当OpenMIPS进入中断处理函数InterruptHandler时，已经由硬件禁止中断了，不需要多此一步，而且di指令也不是OpenMIPS支持的指令。
还要去掉InterruptHandler函数中的如下代码，共出现两次，都要去掉，这几条指令是与新的MIPS ISA（MIPS M14K采用的就是新的MIPS ISA）有关的，OpenMIPS不需要这些代码：
addu $9, $31, $0 /* Mask off the ISAMode bit */
srl $9, 16
andi $31, 0xFFFE
sll $9, 16
addu $31, $31, $9
去掉InterruptHandler函数倒数第二条指令，即去掉如下代码，理由同第四步一样：
ei /* Enable Interrupts */
第九步：修改port/os_cpu_a.S，去掉对gen_excpt这个section的定义，不需要该section，即去掉如下代码：
section .gen_excpt,"ax",@progbits
第十步：修改port/os_cpu_a.S，去掉ExceptionHandler函数的第一条指令，即di指令，这条指令的作用是禁止中断，但是当OpenMIPS进入异常处理函数ExceptionHandler时，已经由硬件禁止中断了，不需要多这一步，而且di指令也不是OpenMIPS支持的指令：
还要去掉ExceptionHandler函数中的如下代码，这几条指令是与新的MIPS ISA（MIPS M14K采用的就是新的MIPS ISA）有关的，OpenMIPS不需要这些代码：
addu $9, $31, $0 /* Mask off the ISAMode bit */
srl $9, 16
andi $31, 0xFFFE
sll $9, 16
addu $31, $31, $9
去掉ExceptionHandler函数倒数第二条指令，即去掉如下代码，理由同第四步一样：：
ei /* Enable Interrupts */
第十一步：修改TickISR函数，增加对$8、$9寄存器压栈、出栈的过程，因为在TickISR中使用到了$8、$9寄存器的值，所以要将其先保存到堆栈中，然后再使用，TickISR结束之前，将其从堆栈恢复，如下：
.ent TickISR
TickISR:
addiu $29,$29,-24 /* $29中存放的是堆栈指针 */
sw $16, 0x4($29) /* 压栈 */
sw $8, 0x8($29) /* 压栈 */
……
lw $16, 0x4($29) /* 出栈 */
lw $8, 0x8($29) /* 出栈 */
addiu $29,$29,24
jr $31
nop
.end TickISR
去掉TickISR函数中的如下代码，这几条指令是与新的MIPS ISA（MIPS M14K采用的就是新的MIPS ISA）有关的，OpenMIPS不需要这些代码：
addu $9, $31, $0 /* Mask off the ISAMode bit */
srl $9, 16
andi $31, 0xFFFE
sll $9, 16
addu $31, $31, $9
第十二步：修改port/ os_cpu_c.c文件，去掉开始的如下代码，这两个宏定义没有作用：
extern char vec[], endvec[]; /* Create the hardware interrupt vector */
asm (".set push\n"
".set nomicromips\n"
".align 2\n"
"vec:\n"
"\tla $26,InterruptHandler\n"
"\tjr $26\n"
"endvec:\n"
".set pop\n");
extern char vec2[], endvec2[]; /* Create the exception vector */
asm (".set push\n"
".set nomicromips\n"
".align 2\n"
"vec2:\n"
"\tla $26,ExceptionHandler\n"
"\tjr $26\n"
"endvec2:\n"
".set pop\n");
第十二步：修改port/ os_cpu_c.c文件，将OSInitHookBegin函数的内容清空，如下：
void OSInitHookBegin (void)
{
}
第十三步：修改port/ os_cpu_c.c文件，修改OSTaskStkInit函数，将其中的如下代码：
sr_val |= 0x0000C001; /* Initialize stack to allow for tick interrupt */
改为：
sr_val |= 0x0000C401; /* Initialize stack to allow for tick interrupt */
因为在OpenMIPS中，时钟中断对应的是外部中断2。
第十四步：修改port/ os_cpu_c.c文件，添加中断处理函数，如下，首先得到CP0中Cause寄存器的值，然后判断是否是时钟中断引起的，也就是判断第10bit的值是否为1，如果是时钟中断，那么调用TickISR，该函数是时钟中断处理函数，最后清除Cause寄存器的时钟中断表示位，也就是第10bit为0。
void BSP_Interrupt_Handler (void)
{
INT32U cause_val;
INT32U cause_reg;
INT32U cause_ip;
asm ("mfc0 %0,$13" : "=r"(cause_val));
cause_reg = cause_val; /* 得到Exc Code */
cause_ip = cause_reg & 0x0000FF00;
if((cause_ip & 0x00000400) != 0 )
{
TickISR(0x0);
asm ("mfc0 %0,$13" : "=r"(cause_val));
cause_val = cause_val & 0xfffffbff;
asm volatile("mtc0 %0,$13" : : "r"(cause_val));
}
}
第十五步：修改port/ os_cpu_c.c文件，添加异常处理函数，如下，首先得到CP0中Cause寄存器的值，然后分别判断是否由syscall指令、自陷指令、无效指令引起的，此处不对这些异常进行处理，只是简单地调用OSIntCtxSw函数，进行Task切换。
void BSP_Exception_Handler (void)
{
INT32U cause_val;
INT32U cause_exccode;
INT32U EPC;
asm volatile("mfc0 %0,$13" : "=r"(cause_val));
cause_exccode = (cause_val & 0x0000007C); /* 得到Exc Code */
if(cause_exccode == 0x00000020 ) /* 判断是否是由于syscall指令引起 */
{
OSIntCtxSw();
}
else if(cause_exccode == 0x00000034) /* 判断是否是由于Txx指令引起 */
{
OSIntCtxSw();
}
else if(cause_exccode == 0x00000028)
/* 判断是否是由于invalid instruction引起 */
{
asm volatile("mfc0 %0,$14" : "=r"(EPC));
}
}
好了，要修改代码就这些，下一步就可以建立Makefile了，小伙伴们给朵鲜花吧。
未完待续！
工商网监
