r&s是一款层次清晰的嵌入式内核，努力追求稳定与快速；r&s主体部分是严格按照ansi c标准语法构建的，幸运的是，当前流行的处理器都有支持的标准c编译环境，只需改动少量与处理器相关代码，即可很容易将r&s移植到具体的处理器上；本文通过在mcs51的移植实例，探讨r&s的一般移植思路。

一 r&s的文件结构
1 \arch，依赖于具体体系结构部分，包括中断、时钟服务、处理器栈指针切换，是移植的重点；
2 \example，演示例子；
3 \inc，内核头文件，包括默认的配置文件config.h；
4 \kernel，基本内核模块，不依赖具体处理器部分代码；
5 \ipc，任务间通讯支持，包括二值信号量、信号量、互斥锁、邮箱、消息队列；
6 \lib，用户支持库，基本IO，文件系统，网络支持…（待完善）；

二 移植
r&s的移植过程是非常简单的，实际上只需重新实现5个函数和几个常数宏定义，移植涉及到文件均在目录\arch下：
¨ basetype.h
¨ intr.h
¨ trace.h
¨ misc.c
¨ context.asm
¨ trace.c
共3个头文件与3个源文件，其中1个asm文件。
basetype.h包含了关于cpu位宽、栈的增长方向、存储字节序以及基本数据类型描述。
intr.h、misc.c、context.asm定义了临界段相关的宏、任务上下文切换、以及系统时钟中断服务，涉及到以下项修改：
¨ 临界段控制宏CRITICAL_ENTER、CRITICAL_EXIT与中断控制宏DISABLE_IRQ、ENABLE_IRQ定义
¨ 任务栈初始化 __stack_init、__entry_init
¨ 任务栈指针切换 __switch_start、__switch_to
¨ 系统时钟服务 __timer_irs
trace.h、trace.c是用户接口输出支持，包括对__ASSERT的实现。提供对r&s的DEBUG版本、字符输出lib/pintk等相关的支持。对于没有用户接口硬件支持的系统，可以省略这两个文件。

1 修改basetype.h相关内容

#define ARCH_CPU_BITS       8  //cpu位宽
#define ARCH_STACK_GROW   UPWARDS  //栈增长方向
#define ARCH_MM_BYTEORDER  BIG_ENDIAN  //字节序模式：大头模式，即低地址高字节

//以下是基本数据类型
#define __arch_u8       char
#define __arch_u16      short
#define __arch_u32      long
#define __arch_u64      long long

//重定义SP指针和基本类型修饰（可选内容）
#define __sp            char idata *
#define __const_        code
#define __p_            data

2 移植intr.h、misc.c、context.asm

1) 临界段宏CRITICAL_ENTER，CRITICAL_EXIT定义

DISABLE_IRQ、ENABLE_IRQ分别定义中断开关控制。
宏CRITICAL_ENTER，CRITICAL_EXIT定义了系统临界段代码保护，一般是通过开、关中断实现。在提供内嵌汇编语句的编译器中，可以很方便定义插入汇编指令来开、关中断；在c51中，可以直接使用c语法来操作51的特殊寄存器，非常方便。
这里我们通过简单的进入临界段CRITICAL_ENTER，关闭中断EA=0，退出临界段CRITICAL_EXIT打开中断EA=1实现。注意，这种模式要避免临界段的嵌套。在稍微复杂的应用，进入临界段要先将中断状态保存到堆栈中，然后关闭中断，退出临界段时，从堆栈中恢复中断状态。
#define DISABLE_IRQ       EA = 0
#define ENABLE_IRQ        EA = 1
#define CRITICAL_ENTER   EA=0
#define CRITICAL_EXIT     EA=1

2) 任务栈初始化 __stack_init、__entry_init 

初始化任务栈，实际上是模拟函数调用过程，给任务以假象－－哦，我是从这个地方中断的，现在我应该回到那继续！我们利用任务的入口地址entry初始化一个假想栈，这样任务就可以从返回到入口开始工作。
实际上，r&s没有让任务马上进入任务入口函数entry运行，在任务开始前，总该做点什么，这个工作交给了__entry_init，很多时候，只需在__entry_init为每个任务简单的打开中断。
static void __entry_init(void)
{
    ENABLE_IRQ;  //在任务开始前，我们首先打开中断
} //返回entry
现在利用__stack_init构造一个初始化任务栈，使得任务能够最终返回到入口entry开始。
struct reg_context  //构造一个初始化任务栈
{
u8 entry_l;
u8 entry_h;
u8 eninit_l;
u8 eninit_h;
u8 arg;
};
typedef struct regs_context regs_t;

u8* __stack_init(entry_t entry, arg_t arg, sp_t stack_base)
{
regs_t* regs;
regs = (regs_t*) stack_base;  //regs指向任务栈基地址

regs->  entry_l = (u8)entry;        //任务入口地址低位
regs->  entry_h = (u16)entry >  >   8;  //任务入口地址高位
regs->  eninit_l = (u8)__entry_init;       //任务初始化地址（低位）
regs->  eninit_h = (u16)__entry_init >  >   8;  //任务初始化地址（高位）
regs->  arg     = (u8)arg; //任务入口参数

return  (u8*)regs + 3;           //返回指向任务初始化函数的栈
}
这里有个问题，标准的c编译器都是支持栈传递函数参数的，但在c51中，函数调用默认是寄存器传递。所以，任务入口参数arg并没有真正传入到任务中，解决这个问题并不难，你得查看编译器手册，知道参数是通过那个寄存器传送的，然后在__entry_init中提取arg内容复制到参数寄存器就可以了。

3) 栈切换实现__switch_start、__switch_to

任务栈指针切换实现__switch_start、__switch_to也非常简单；任务栈初始化的构造和任务栈指针切换一定要严格对应一致的。
__switch_start功能是在r&s启动多任务时候，将处理器栈指针SP指向第一个任务栈过程。
void __switch_start(sp_t next_sp)
{
SP = next_sp;  //将SP指向第一个任务栈地址
}   //这里隐含了一条return语句，将返回到第一个用户任务
__switch_to工作是在r&s进行任务切换时，保存SP到当前任务栈，然后把栈指针SP指向新的任务栈。实现如下：
void __switch_to(sp_t* pcurrent_sp, sp_t next_sp)
{
*pcurrent_sp = (sp_t)SP;  //保存当前任务栈地址
SP = next_sp;  //SP指向新的任务栈
}   //这里隐含了一条return语句，将返回到新的用户任务

4) 系统时钟服务void __timer_irs (void)

系统时钟服务为r&s提供一个周期的时钟节拍，实现延时和超时控制等操作，时钟节拍一般取10～100Hz。r&s的延时精度取决于时钟节拍的精度，可以利用处理器内含定时器或外置专门的定时芯片实现系统节拍，在对定时要求精度很高的场合，可使用自循环的硬件定时器获得，典型的r&s中断处理流程如下：
关中断；（可选）
任务调度锁定_sched_lock++（可选）
保存现场；
模拟一次中断
开中断；（可选）
任务调度解锁_sched_lock--（可选）
切换任务
恢复现场；
返回
_sched_lock是一字节的无符号整数，只有当_sched_lock值为0时，才允许r&s调度器进行任务切换；如果允许中断嵌套，你需要在中断中锁住r&s调度器，避免在中断嵌套中发生任务调度；如果不允许中断嵌套，那么_sched_lock是不必的。根据_sched_lock可以算出r&s允许达255层深的中断嵌套。
 
CSEG    AT     000BH
        INC     #_sched_lock
        LJMP    IT0_IRS

CSEG    AT     0100H
;*==============================================*/
IT0_IRS:   ;中断入口
        PUSH    ACC   ;保存现场 
        PUSH    B
        PUSH    PSW
        PUSH    DPH
        PUSH    DPL
        PUSH    00H
        PUSH    01H
        PUSH    02H
        PUSH    03H
        PUSH    04H
        PUSH    05H
        PUSH    06H
        PUSH    07H
;------------------------------------------------------- ;模拟中断
        MOV     A, #LOW  IT0_OUT
        PUSH    ACC
        MOV     A, #HIGH IT0_OUT
        PUSH    ACC
        LCALL   __do_tick               ;中断处理
        MOV     TH0,#T0H_COUNTER   ;刷新定时器 
        MOV     TL0,#T0L_COUNTER    ;
        RETI       ;中断返回
;-------------------------------------------------------
IT0_OUT:
        DEC     #_sched_lock
        LCALL   __schedule     ;任务切换
        ......

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