Tc397 + hightec 编译器 移植 freertos

随风1

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前言：autosar os 确实很强，但是我们在学习一些汽车软件的协议栈的时候，比如学习以太网协议栈，CAN 协议栈， 诊断等 相关知识的时候，需要os, 但是也不至于把os 搞一遍，这时候我们的开发环境就需要一个简单好用的操作系统。

于是我网上找了各种资源，也没找到找到tc397 + hightec 编译器的 freertos 说明。于是 自己做一个吧。

目录

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需要完整环境，可以在最下方打赏领取。谢谢，制作不易

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背景

硬件编译环境

芯片：Aurix Tc39x

编译器：Hightec

移植 freertos 操作系统。

freertos git 地址

JSON                  https://github.com/FreeRTOS/FreeRTOS-Kernel.git

Rtos 源码地址

也可以访问官网去下载，学习。

JSON                  https://www.FreeRTOS.org                  https://github.com/FreeRTOS

[img=552.010009765625,293.0]https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/Vgbm9ibpszia6rNxWeib28VMFh0GicWKgicwCibUw5muiclDu7wJ0ehTHC1IYRR3K2cKzvJZaxALBUFM5LVB1wnLHhmTQ/640?wx_fmt=png[/img]
   

本文介绍 基于 硬件 aurix tc397 编译器 hightec 的环境 去移植 freertos.  内核版本

JSON                  FreeRTOS Kernel V10.5.1

移植freertos项目

工程 代码目录结构

JSON                  ├─asw                  ├─Configurations                  │  └─Debug                  ├─Libraries                  │  ├─iLLD                  │  │  └─TC39B                  │  │      └─Tricore                  │  │          ├─Asclin                  │  │          │  ├─Asc                  │  │          │  ├─Lin                  │  │          │  ├─Spi                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Can                  │  │          │  ├─Can                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Ccu6                  │  │          │  ├─Icu                  │  │          │  ├─PwmBc                  │  │          │  ├─PwmHl                  │  │          │  ├─Std                  │  │          │  ├─Timer                  │  │          │  ├─TimerWithTrigger                  │  │          │  └─TPwm                  │  │          ├─Convctrl                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Cpu                  │  │          │  ├─Irq                  │  │          │  ├─Std                  │  │          │  └─Trap                  │  │          ├─Dma                  │  │          │  ├─Dma                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Dts                  │  │          │  ├─Dts                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Ebu                  │  │          │  ├─BFlashSpansion                  │  │          │  ├─BFlashSt                  │  │          │  ├─Dram                  │  │          │  ├─Sram                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Edsadc                  │  │          │  ├─Edsadc                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Emem                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Eray                  │  │          │  ├─Eray                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Evadc                  │  │          │  ├─Adc                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Fce                  │  │          │  ├─Crc                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Flash                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Geth                  │  │          │  ├─Eth                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Gpt12                  │  │          │  ├─IncrEnc                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Gtm                  │  │          │  ├─Atom                  │  │          │  │  ├─Dtm_PwmHl                  │  │          │  │  ├─Pwm                  │  │          │  │  ├─PwmHl                  │  │          │  │  └─Timer                  │  │          │  ├─Std                  │  │          │  ├─Tim                  │  │          │  │  ├─In                  │  │          │  │  └─Timer                  │  │          │  ├─Tom                  │  │          │  │  ├─Dtm_PwmHl                  │  │          │  │  ├─Pwm                  │  │          │  │  ├─PwmHl                  │  │          │  │  └─Timer                  │  │          │  └─Trig                  │  │          ├─Hspdm                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Hssl                  │  │          │  ├─Hssl                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─I2c                  │  │          │  ├─I2c                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Iom                  │  │          │  ├─Driver                  │  │          │  ├─Iom                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Msc                  │  │          │  ├─Msc                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Mtu                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Pms                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Port                  │  │          │  ├─Io                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Psi5                  │  │          │  ├─Psi5                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Psi5s                  │  │          │  ├─Psi5s                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Qspi                  │  │          │  ├─SpiMaster                  │  │          │  ├─SpiSlave                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Rif                  │  │          │  ├─Rif                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Scu                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Sdmmc                  │  │          │  ├─Emmc                  │  │          │  ├─Sd                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Sent                  │  │          │  ├─Sent                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Smu                  │  │          │  ├─Smu                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Spu                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Src                  │  │          │  └─Std                  │  │          ├─Stm                  │  │          │  ├─Std                  │  │          │  └─Timer                  │  │          ├─_Build                  │  │          ├─_Impl                  │  │          ├─_Lib                  │  │          │  ├─DataHandling                  │  │          │  └─InternalMux                  │  │          └─_PinMap                  │  ├─Infra                  │  │  ├─Platform                  │  │  │  └─Tricore                  │  │  │      └─Compilers                  │  │  ├─Sfr                  │  │  │  └─TC39B                  │  │  │      └─_Reg                  │  │  └─Ssw                  │  │      └─TC39B                  │  │          └─Tricore                  │  └─Service                  │      └─CpuGeneric                  │          ├─If                  │          │  └─Ccu6If                  │          ├─StdIf                  │          ├─SysSe                  │          │  ├─Bsp                  │          │  ├─Comm                  │          │  ├─General                  │          │  ├─Math                  │          │  └─Time                  │          └─_Utilities                  └─os                      └─FreeRTOS                          ├─include                          └─portable                              ├─GCC                              │  └─TC3                              ├─MemMang                              │  └─reserve                              └─Tasking                                  └─TC3

初始环境

通过上面的文件夹结构，大家也能发现，base 实际上是aurix 的 iLLD环境。没错，我们一开始需要一个能跑到 main 的 无操作系统环境。

初始项目环境

这个环境怎么获取呢。可以通过aurix 的IDE 新建一个项目即可。

[img=94.0,81.0]https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/Vgbm9ibpszia6rNxWeib28VMFh0GicWKgicwCOorI1UQ7UeE0emBib3F45tQz8Yick7OiaSvjXtoFTiaia9OfEmw3qjKibIiag/640?wx_fmt=png[/img]

确保 main 可以跑到。这个怎么验证呢。

JSON                      /*Call main function of Cpu0 */                      Ifx_Ssw_jumpToFunction(core0_main);

在main 里面写好标识，调试一下即可。默认的环境应该都是可以的。

链接文件

注意 IDE 使用的默认编译器是tasking. 如果我们想换成 hightec 的编译器，需要修改 连接文件。

这里我们使用默认的地址分配。

JSON                  MEMORY                  {                      dsram5_local (w!xp): org = 0xd0000000, len = 96K                      dsram5 (w!xp): org = 0x10000000, len = 96K                      psram5 (w!xp): org = 0x10100000, len = 64K                                            dsram4_local (w!xp): org = 0xd0000000, len = 96K                      dsram4 (w!xp): org = 0x30000000, len = 96K                      psram4 (w!xp): org = 0x30100000, len = 64K                                            dsram3_local (w!xp): org = 0xd0000000, len = 96K                      dsram3 (w!xp): org = 0x40000000, len = 96K                      psram3 (w!xp): org = 0x40100000, len = 64K                                            dsram2_local (w!xp): org = 0xd0000000, len = 96K                      dsram2 (w!xp): org = 0x50000000, len = 96K                      psram2 (w!xp): org = 0x50100000, len = 64K                                            dsram1_local (w!xp): org = 0xd0000000, len = 240K                      dsram1 (w!xp): org = 0x60000000, len = 240K                      psram1 (w!xp): org = 0x60100000, len = 64K                                            dsram0_local (w!xp): org = 0xd0000000, len = 240K                      dsram0 (w!xp): org = 0x70000000, len = 240K                      psram0 (w!xp): org = 0x70100000, len = 64K                                            psram_local (w!xp): org = 0xc0000000, len = 64K                                            pfls0 (rx!p): org = 0x80000000, len = 3M                      pfls0_nc (rx!p): org = 0xa0000000, len = 3M                                            pfls1 (rx!p): org = 0x80300000, len = 3M                      pfls1_nc (rx!p): org = 0xa0300000, len = 3M                                            pfls2 (rx!p): org = 0x80600000, len = 3M                      pfls2_nc (rx!p): org = 0xa0600000, len = 3M                                            pfls3 (rx!p): org = 0x80900000, len = 3M                      pfls3_nc (rx!p): org = 0xa0900000, len = 3M                                            pfls4 (rx!p): org = 0x80c00000, len = 3M                      pfls4_nc (rx!p): org = 0xa0c00000, len = 3M                                            pfls5 (rx!p): org = 0x80f00000, len = 1M                      pfls5_nc (rx!p): org = 0xa0f00000, len = 1M                                            dfls0 (rx!p): org = 0xaf000000, len = 1M                                            ucb (rx!p): org = 0xaf400000, len = 24K                                            cpu0_dlmu (w!xp): org = 0x90000000, len = 64K                      cpu0_dlmu_nc (w!xp): org = 0xb0000000, len = 64K                                            cpu1_dlmu (w!xp): org = 0x90010000, len = 64K                      cpu1_dlmu_nc (w!xp): org = 0xb0010000, len = 64K                                            cpu2_dlmu (w!xp): org = 0x90020000, len = 64K                      cpu2_dlmu_nc (w!xp): org = 0xb0020000, len = 64K                                            cpu3_dlmu (w!xp): org = 0x90030000, len = 64K                      cpu3_dlmu_nc (w!xp): org = 0xb0030000, len = 64K                                            lmuram (w!xp): org = 0x90040000, len = 768K                      lmuram_nc (w!xp): org = 0xb0040000, len = 768K                                            cpu4_dlmu (w!xp): org = 0x90100000, len = 64K                      cpu4_dlmu_nc (w!xp): org = 0xb0100000, len = 64K                                            cpu5_dlmu (w!xp): org = 0x90110000, len = 64K                      cpu5_dlmu_nc (w!xp): org = 0xb0110000, len = 64K                                            edmem (w!xp): org = 0x99000000, len = 4M                      edmem_nc (w!xp): org = 0xb9000000, len = 4M                  }

起始地址函数

JSON                  void cstart(void)                  {                      Ifx_Ssw_jumpToFunction(__StartUpSoftware);                  }

需要根据实际的编译选项来修改。

到这里初始项目环境已经完毕。

添加os源码到工程

在这个基础上我们添加了 os的源码

JSON                  └─os                      └─FreeRTOS                          ├─include                          └─portable                              ├─GCC                              │  └─TC3                              ├─MemMang                              │  └─reserve                              └─Tasking                                  └─TC3

移植

堆使用

Rtos  对象是动态创建的所以需要用到 C 库 malloc() 和 free() 函数。但是这里不是直接使用 标准C 接口，而是进行了 丰富，优化，约束。

当 RTOS 内核需要 RAM 时，它不调用 malloc()，而是调用 pvPortMalloc()。释放 RAM 时， RTOS 内核调用 vPortFree()，而不是 free()。

在 rtos 源码中提供了下面五种 堆内存使用方式。在我们移植的时候，只需要选择其中一种。

1heap_1 —— 最简单，不允许释放内存。

1heap_2—— 允许释放内存，但不会合并相邻的空闲块。

1heap_3 —— 简单包装了标准 malloc() 和 free()，以保证线程安全。

1heap_4 —— 合并相邻的空闲块以避免碎片化。包含绝对地址放置选项。

1heap_5 —— 如同 heap_4，能够跨越多个不相邻内存区域的堆。

为了简单。本文使用了heap_1.c  （ heap_1 不太有用，因为 FreeRTOS 添加了静态分配支持）

所以在移植过程 文件夹MemMang 文件夹下面的五个文件

JSON                      heap_1.c                      heap_2.c                      heap_3.c                      heap_4.c                      heap_5.c

只需要保留 heap_1.c

FreeRTOSConfig.h

这里需要根据tc397的芯片手册进行修改。

比如 300M的主频

JSON                  #define configCPU_CLOCK_HZ                         ( ( unsigned long ) 300000000UL )

下面这些定时器，中断相关的参数

比如下面的STM 的clc 控制寄存器，寄存器地址就需要去芯片手册里找。我这里找一个

JSON                  /** \brief 0, Clock Control Register */                  #define STM0_CLC /*lint --e(923, 9078)*/ (*(volatile Ifx_STM_CLC*)0xF0001000u)                  /** \brief Clock Control Register */                  typedef struct _Ifx_STM_CLC_Bits                  {                      Ifx_UReg_32Bit DISR:1;            /**< \brief [0:0] Module Disable Request Bit - DISR (rw) */                      Ifx_UReg_32Bit DISS:1;            /**< \brief [1:1] Module Disable Status Bit - DISS (r) */                      Ifx_UReg_32Bit reserved_2:1;      /**< \brief [2:2] \internal Reserved */                      Ifx_UReg_32Bit EDIS:1;            /**< \brief [3:3] Sleep Mode Enable Control - EDIS (rw) */                      Ifx_UReg_32Bit reserved_4:28;     /**< \brief [31:4] \internal Reserved */                  } Ifx_STM_CLC_Bits;

下面给出全部的 该文件对应 tc397  配置。

JSON                  #ifndef FREERTOS_CONFIG_H                  #define FREERTOS_CONFIG_H                                    #define configUSE_PREEMPTION                       1                  #define configUSE_IDLE_HOOK                        0                                    #define configCPU_CLOCK_HZ                         ( ( unsigned long ) 300000000UL )                  #define configTICK_RATE_HZ                         ( ( TickType_t ) 1000UL )                                    #define configMAX_PRIORITIES                       ( 10 )                  #define configMINIMAL_STACK_SIZE                   ( ( unsigned short ) 256 )                  #define configTOTAL_HEAP_SIZE                      ( ( size_t ) ( 48U * 1024U ) )                  #define configMAX_TASK_NAME_LEN                    ( 16 )                                    #define configENABLE_BACKWARD_COMPATIBILITY        0                  #define configUSE_TRACE_FACILITY                   0                  #define configUSE_16_BIT_TICKS                     0                  #define configIDLE_SHOULD_YIELD                    0                  #define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK               0                  #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW             1                  #define configUSE_TICK_HOOK                        0                  #define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES              1                  #define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES                1                  #define configUSE_MUTEXES                          1                  #define configRECORD_STACK_HIGH_ADDRESS            1                                    #define configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS    5                                    /* Software timer configuration. */                  #define configUSE_TIMERS                           ( 1 )                  #define configTIMER_TASK_PRIORITY                  ( 9 )                  #define configTIMER_QUEUE_LENGTH                   ( 5 )                  #define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH               configMINIMAL_STACK_SIZE                                    /* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero                  * to exclude the API function. */                  #define INCLUDE_vTaskPrioritySet                   1                  #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet                  1                  #define INCLUDE_vTaskDelete                        1                  #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources              1                  #define INCLUDE_vTaskSuspend                       1                  #define INCLUDE_vTaskDelayUntil                    1                  #define INCLUDE_vTaskDelay                         1                                    /* Interrupt above priority 31 are not effected by critical sections, but cannot call interrupt safe FreeRTOS functions. */                  #define configMAX_API_CALL_INTERRUPT_PRIORITY      31                                    /* Default definition of configASSERT(). */                  #ifdef DEBUG                  #ifdef __TASKING__                  #define configASSERT( x )    if( ( x ) == 0 ) { __disable(); __debug(); }                  #endif                  #ifdef __clang__                  #define configASSERT( x )    if( ( x ) == 0 ) { __builtin_tricore_disable(); __builtin_tricore_debug(); }                  #endif                  #else                  #define configASSERT( x ) ((void)(x)) /* Empty macro to remove compiler warning(s) about unused variables */                  #endif                                    /* AURIX TCxxx definitions */                  #define configCONTEXT_INTERRUPT_PRIORITY    1                   #define configTIMER_INTERRUPT_PRIORITY      200 /* This value must not be bigger then context priority */                  #define configCPU_NR                        0                  #define configPROVIDE_SYSCALL_TRAP          0                  #define configSYSCALL_CALL_DEPTH            2                  #define configSTM                           ( ( uint32_t * ) (0xF0001000 + configCPU_NR*0x100 ) )                  #define configSTM_SRC                       ( ( uint32_t * ) (0xF0038300 + configCPU_NR*0x8) )                  #define configSTM_CLOCK_HZ                  ( 100000000 )                  #define configSTM_DEBUG                     ( 1 )                  #define configCONTEXT_SRC                   ( ( uint32_t * ) 0xF0038990 )                                    #endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

port.c 与 portmacro.h

这两个文件是需要开发者主要关注的文件。里面包含了大量的针对板子的移植工作。

比如根据芯片手册查到的 寄存器地址

寄存器地址

[img=552.010009765625,415.0100402832031]https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/Vgbm9ibpszia6rNxWeib28VMFh0GicWKgicwC33wuBvVbStP0WrKGl60uiaibsNqV4GEeL6dZiczmO98eyadzP76NImgxQ/640?wx_fmt=png[/img]

截图出自 TC3xx Architecture vol1 V1.2.2.pdf         

对应的移植就是

JSON                  #define portCPU_PSW              0xFE04                  #define portCPU_PSW_IS_OFF       ( 9 )                  #define portCPU_PSW_CSC_MSK      ( 0x7F )                  #define portCPU_ICR              0xFE2C                  #define portCPU_ICR_CCPN_OFF     ( 0 )                  #define portCPU_ICR_CCPN_MSK     ( 0x000000FFUL )                  #define portCPU_FCX              0xFE38                  #define portCPU_PCXI             0xFE00                  #define portCPU_CORE_ID          0xFE1C

数据类型定义

JSON                  /* Type definitions. */                  #define portCHAR                 char                  #define portSHORT                short                  #define portLONG                 long                  #define portFLOAT                float                  #define portDOUBLE               double                  #define portSTACK_TYPE           unsigned int                  #define portBASE_TYPE            long                  #define portPOINTER_SIZE_TYPE    uintptr_t

编译器指令

JSON                  /* Instructions */                  #define portNOP()               _nop()                  #define portMEMORY_BARRIER()    _dsync()

话不多说，直接给出 portmacro.h

JSON                                    #ifndef PORTMACRO_H                  #define PORTMACRO_H                                    #ifdef __cplusplus                      extern "C"                  #endif                                    #include "FreeRTOSConfig.h"                  #include           #define portCPU_PSW              0xFE04          #define portCPU_PSW_IS_OFF       ( 9 )          #define portCPU_PSW_CSC_MSK      ( 0x7F )          #define portCPU_ICR              0xFE2C          #define portCPU_ICR_CCPN_OFF     ( 0 )          #define portCPU_ICR_CCPN_MSK     ( 0x000000FFUL )          #define portCPU_FCX              0xFE38          #define portCPU_PCXI             0xFE00          #define portCPU_CORE_ID          0xFE1C                    /* Register defintions */          #define portSRC_SRCR_SRPN_OFF    0          #define portSRC_SRCR_SRE_OFF     10          #define portSRC_SRCR_TOS_OFF     11          #define portSRC_SRCR_SRR_OFF     24          #define portSRC_SRCR_SETR_OFF    26                    /* Type definitions. */          #define portCHAR                 char          #define portSHORT                short          #define portLONG                 long          #define portFLOAT                float          #define portDOUBLE               double          #define portSTACK_TYPE           unsigned int          #define portBASE_TYPE            long          #define portPOINTER_SIZE_TYPE    uintptr_t                    typedef portSTACK_TYPE       StackType_t;          typedef long                 BaseType_t;          typedef unsigned long        UBaseType_t;                    #if ( configUSE_16_BIT_TICKS == 1 )              typedef unsigned short   TickType_t;              #define portMAX_DELAY    ( TickType_t ) 0xffff          #else              typedef unsigned int     TickType_t __attribute__( ( aligned( 4 ) ) );              #define portMAX_DELAY    ( TickType_t ) 0xffffffffUL          #endif                    /* FreeRTOS parameters */          #define portTICK_TYPE_IS_ATOMIC        1          #define portSTACK_GROWTH               ( -1 )          #define portTICK_PERIOD_MS             ( ( TickType_t ) 1000 / configTICK_RATE_HZ )          #define portBYTE_ALIGNMENT             8          #define portCRITICAL_NESTING_IN_TCB    0                    /* Attributes */          #define portDONT_DISCARD               __attribute__( ( used ) )          #define portNORETURN                   __attribute__( ( noreturn ) )                    /* Instructions */          #define portNOP()               _nop()          #define portMEMORY_BARRIER()    _dsync()                    /* Critical section management */          extern void vPortEnterCritical( void );          extern void vPortExitCritical( void );          #define portENTER_CRITICAL()                                     vPortEnterCritical()          #define portEXIT_CRITICAL()                                      vPortExitCritical()          #define portENABLE_INTERRUPTS()                                  vPortSetCCPN( 0 );          #define portDISABLE_INTERRUPTS()                                 vPortSetCCPN( configMAX_API_CALL_INTERRUPT_PRIORITY )          #define portASSERT_IF_IN_ISR()                                   configASSERT( ( _mfcr( portCPU_PSW ) & ( 1 << portCPU_PSW_IS_OFF ) ) == 0 )          #define portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR( ulSavedMaskValue )    vPortSetICR( ulSavedMaskValue )          #define portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR()                        xPortSetCCPN( configMAX_API_CALL_INTERRUPT_PRIORITY )                    #ifndef configYIELD_SYSCALL_ID              #define configYIELD_SYSCALL_ID    0          #endif                    #define portYIELD()    _syscall( configYIELD_SYSCALL_ID )          #define portYIELD_FROM_ISR( xHigherPriorityTaskWoken )                                                                                \              {                                                                                                                                 \                  const uint32_t xTrigger = ( ( *configCONTEXT_SRC >> portSRC_SRCR_SRR_OFF ) & 0x1 ) != 1 && ( xHigherPriorityTaskWoken != 0 ); \                  *configCONTEXT_SRC |= ( xTrigger << portSRC_SRCR_SETR_OFF );                                                                  \                                                                                                                                                \                  /* Wait until write request completes to trigger IRQ */                                                                       \                  _dsync();                                                                                                                     \                  _isync();                                                                                                                     \              }                    #ifndef configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION              #define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION    1          #endif                    #if ( configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION == 1 )                    /* Check the configuration. */              #if ( configMAX_PRIORITIES > 32 )                  #error configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION can only be set to 1 when configMAX_PRIORITIES is less than or equal to 32.  It is very rare that a system requires more than 10 to 15 difference priorities as tasks that share a priority will time slice.              #endif                    /* Store/clear the ready priorities in a bit map. */              #define portRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities )      ( uxReadyPriorities ) |= ( 1UL << ( uxPriority ) )              #define portRESET_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities )       ( uxReadyPriorities ) &= ~( 1UL << ( uxPriority ) )                        #define portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxReadyPriorities )    uxTopPriority = ( 31UL - ( ( uint32_t ) __builtin_clz( ( uxReadyPriorities ) ) ) )                    #endif /* configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION */                    /* Function prototypes */          #define portTASK_FUNCTION_PROTO( vFunction, pvParameters )    void vFunction( void * pvParameters )          #define portTASK_FUNCTION( vFunction, pvParameters )          void vFunction( void * pvParameters )                    /* TCB handling */          extern void vPortReclaimCSA( unsigned long ** pxTCB );          #define portCLEAN_UP_TCB( pxTCB )    vPortReclaimCSA( ( unsigned long ** ) ( pxTCB ) )                    /* ICR & CCPN modifying functions to enable and disable interrupts.          * Only interrupts with a priority lower than          */          static void __attribute__( ( used, always_inline ) ) vPortSetCCPN( unsigned char ucCCPN )          {              _disable();              _mtcr( portCPU_ICR, ( _mfcr( portCPU_ICR ) & ~portCPU_ICR_CCPN_MSK ) | ( ucCCPN & portCPU_ICR_CCPN_MSK ) );              _isync();              _enable();          }                    static void __attribute__( ( used, always_inline ) ) vPortSetICR( portBASE_TYPE ulICR )          {              _disable();              _mtcr( portCPU_ICR, ( unsigned int ) ulICR );              _isync();              _enable();          }                    static portBASE_TYPE __attribute__( ( used, always_inline ) ) xPortSetCCPN( unsigned char ucCCPN )          {              unsigned int xICR;                        _disable();              xICR = _mfcr( portCPU_ICR );              _mtcr( portCPU_ICR, ( xICR & ~portCPU_ICR_CCPN_MSK ) | ( ucCCPN & portCPU_ICR_CCPN_MSK ) );              _isync();              _enable();              return ( portBASE_TYPE ) xICR;          }                    #ifdef __cplusplus          }          #endif                    #endif /* PORTMACRO_H */

话不多说，直接给出 port.c

JSON                                    #include #include #include             #include "FreeRTOS.h"            #include "task.h"                        /* Prgoram status word macros */            #define portINITIAL_SYSTEM_PSW \                ( 0x000008FFUL ) /* Supervisor Mode, MPU Register Set 0 and Call Depth Counting disabled. */                        /* Context save area macros */            #define portCSA_FCX_MASK          ( 0x000FFFFFUL )            #define portINITIAL_LOWER_PCXI    ( 0x00300000UL ) /* Set UL to upper and PIE to 1 */            #define portINITIAL_UPPER_PCXI    ( 0x00200000UL ) /* Set UL to lower and PIE to 1 */            #define portNUM_WORDS_IN_CSA      ( 16 )                        extern volatile unsigned long * pxCurrentTCB;                        /* Tick and context switch config */            #define portTICK_COUNT    ( configSTM_CLOCK_HZ / configTICK_RATE_HZ )                        /* Register defines */            static volatile uint32_t *const pxStm = configSTM;            static volatile uint32_t *const pxStmSrc = configSTM_SRC;            static volatile uint32_t *const pxContextSrc = configCONTEXT_SRC;            #define portSTM_TIM0                 0x10            #define portSTM_CMP0                 0x30            #define portSTM_COMCON               0x38            #define portSTM_ICR                  0x3C            #define portSTM_ISCR                 0x40            #define portSTM_OCS                  0xE8                        #define portSTM_CMCON_MSTART0_OFF    8            #define portSTM_CMCON_MSIZE0_OFF     0            #define portSTM_ICR_CMP0EN_OFF       0            #define portSTM_ICR_CMP0OS_OFF       2            #define portSTM_ISCR_CMP0IRR_OFF     0                        static inline void vPortStartFirstTask( void );            static inline void vPortInitContextSrc( void );            static inline void vPortInitTickTimer( void );                        static inline void __attribute__( ( always_inline ) ) vPortLoadContext( unsigned char ucCallDepth );            static inline void __attribute__( ( always_inline ) ) vPortSaveContext( unsigned char ucCallDepth );                        static inline uint32_t * __attribute__( ( always_inline ) ) pxPortCsaToAddress( uint32_t xCsa );                        static UBaseType_t uxCriticalNesting = 0xaaaaaaaa;                        /* FreeRTOS required functions */            BaseType_t xPortStartScheduler( void )            {                vPortInitTickTimer();                vPortInitContextSrc();                vPortStartFirstTask();                            return 0;            }                        void vPortEndScheduler()            {                pxStmSrc[ 0 ] &= ~( 1 << portSRC_SRCR_SRE_OFF );                pxContextSrc[ 0 ] &= ~( 1 << portSRC_SRCR_SRE_OFF );            }                        StackType_t *pxPortInitialiseStack( StackType_t * pxTopOfStack,                                                TaskFunction_t pxCode,                                                void * pvParameters )            {                uint32_t xLowerCsa = 0, xUpperCsa = 0;                uint32_t * pxUpperCSA = NULL;                uint32_t * pxLowerCSA = NULL;                            /* Have to disable interrupts here because the CSAs are going to be                 * manipulated. */                _disable();                {                    /* DSync to ensure that buffering is not a problem. */                    _dsync();                                /* Consume two free CSAs. */                    xLowerCsa = _mfcr( portCPU_FCX );                    pxLowerCSA = pxPortCsaToAddress( xLowerCsa );                                if( pxLowerCSA != NULL )                    {                        /* The Lower Links to the Upper. */                        xUpperCsa = pxLowerCSA[ 0 ];                        pxUpperCSA = pxPortCsaToAddress( pxLowerCSA[ 0 ] );                    }                                /* Check that we have successfully reserved two CSAs. */                    if( ( pxLowerCSA != NULL ) && ( pxUpperCSA != NULL ) )                    {                        /* Remove the two consumed CSAs from the free CSA list. */                        _mtcr( portCPU_FCX, pxUpperCSA[ 0 ] );                        _isync();                    }                    else                    {                        /* Simply trigger a context list depletion trap. */                        __asm( "\tsvlcx" );                    }                }                _enable();                            /* Upper Context. */                memset( pxUpperCSA, 0, portNUM_WORDS_IN_CSA * sizeof( uint32_t ) );                pxUpperCSA[ 2 ] = ( uint32_t ) pxTopOfStack; /* A10;    Stack Return aka Stack Pointer */                pxUpperCSA[ 1 ] = portINITIAL_SYSTEM_PSW;    /* PSW    */                pxUpperCSA[ 0 ] = portINITIAL_UPPER_PCXI;                            /* Lower Context. */                memset( pxLowerCSA, 0, portNUM_WORDS_IN_CSA * sizeof( uint32_t ) );                pxLowerCSA[ 8 ] = ( uint32_t ) pvParameters;          /* A4;    Address Type Parameter Register    */                pxLowerCSA[ 1 ] = ( uint32_t ) pxCode;                /* A11;    Return Address aka RA */                pxLowerCSA[ 0 ] = portINITIAL_LOWER_PCXI | xUpperCsa; /* PCXI pointing to the Upper context. */                            /* Initialize the uxCriticalNesting. */                pxTopOfStack--;                *pxTopOfStack = 0;                /* Save the link to the CSA to the top of stack. */                pxTopOfStack--;                *pxTopOfStack = xLowerCsa;                            return pxTopOfStack;            }                        void __attribute__( ( interrupt_handler ) ) vPortSystemContextHandler()            {                /* Disable interrupts to protect section*/                _disable();                            /* Do a save, switch, execute */                vPortSaveContext( 0 );                vTaskSwitchContext();                vPortLoadContext( 0 );                            _enable();            }                        #define STR( x )     # x            #define XSTR( s )    STR( s )            __asm__ (                " .pushsection .intvec_tc" XSTR( configCPU_NR ) "_" XSTR( configCONTEXT_INTERRUPT_PRIORITY ) ",\"ax\",@progbits\n"                                                                                                             " .align 5\n"                                                                                                             " __intvec_entry_" XSTR( configCONTEXT_INTERRUPT_PRIORITY ) ":\n"                                                                                                                                                                         " svlcx\n"                                                                                                                                                                         " movh.a %a14, hi:vPortSystemContextHandler\n"                                                                                                                                                                         " lea %a14, [%a14]lo:vPortSystemContextHandler\n"                                                                                                                                                                         " ji %a14\n"                                                                                                                                                                         " .org 32\n"                                                                                                                                                                         " .popsection\n" );            void __attribute__( ( interrupt_handler ) ) vPortSystemTickHandler()            {                unsigned long ulSavedInterruptMask;                BaseType_t xYieldRequired;                            /* Increment compare value by tick count */                pxStm[ portSTM_CMP0 >> 2 ] = pxStm[ portSTM_CMP0 >> 2 ] + portTICK_COUNT;                pxStm[ portSTM_ISCR >> 2 ] |= ( 1 << portSTM_ISCR_CMP0IRR_OFF );                            /* Check for possible tick drop.                 * If the time is beyond the compare value, the next tick will need a complete                 * wrap around. The tick count isn't accruate any more. Increase the tick count                 * or adapt to execute xTaskIncrementTick multiple times depending on the                 * counts missed.   */                #if configCPU_STM_DEBUG != 0                    configASSERT( ( pxStm[ portSTM_CMP0 >> 2 ] - pxStm[ portSTM_TIM0 >> 2 ] ) <= portTICK_COUNT );                #endif                            /* Kernel API calls require Critical Sections. */                ulSavedInterruptMask = portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR();                {                    /* Increment the Tick. */                    xYieldRequired = xTaskIncrementTick();                }                portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR( ulSavedInterruptMask );                            portYIELD_FROM_ISR( xYieldRequired );            }                        __asm__ (                " .pushsection .intvec_tc" XSTR( configCPU_NR ) "_" XSTR( configTIMER_INTERRUPT_PRIORITY ) ",\"ax\",@progbits\n"                                                                                                           " .align 5\n"                                                                                                           " __intvec_entry_" XSTR( configTIMER_INTERRUPT_PRIORITY ) ":\n"                                                                                                                                                                     " svlcx\n"                                                                                                                                                                     " movh.a %a14, hi:vPortSystemTickHandler\n"                                                                                                                                                                     " lea %a14, [%a14]lo:vPortSystemTickHandler\n"                                                                                                                                                                     " ji %a14\n"                                                                                                                                                                     " .org 32\n"                                                                                                                                                                     " .popsection\n" );                        void __attribute__( ( noinline ) ) vPortSyscallYield( void );                        int vPortSyscallHandler( unsigned char id )            {                switch( id )                {                    case 0:                        vPortSyscallYield();                        break;                                default:                        break;                }                            return 0;            }                        void vPortInitTickTimer()            {                pxStm[ portSTM_COMCON >> 2 ] =                    ( 0 << portSTM_CMCON_MSTART0_OFF ) | ( 31 << portSTM_CMCON_MSIZE0_OFF );                pxStm[ portSTM_ICR >> 2 ] &= ~( 1 << portSTM_ICR_CMP0OS_OFF );                pxStmSrc[ 0 ] = ( ( configCPU_NR > 0 ?                                    configCPU_NR + 1 : configCPU_NR ) << portSRC_SRCR_TOS_OFF ) |                                ( ( configTIMER_INTERRUPT_PRIORITY ) << portSRC_SRCR_SRPN_OFF );                pxStmSrc[ 0 ] |= ( 1 << portSRC_SRCR_SRE_OFF );                pxStm[ portSTM_CMP0 >> 2 ] = pxStm[ portSTM_TIM0 >> 2 ];                pxStm[ portSTM_ISCR >> 2 ] |= ( 1 << portSTM_ISCR_CMP0IRR_OFF );                pxStm[ portSTM_ICR >> 2 ] |= ( 1 << portSTM_ICR_CMP0EN_OFF );                pxStm[ portSTM_CMP0 >> 2 ] = pxStm[ portSTM_TIM0 >> 2 ] + portTICK_COUNT;                #if configTICK_STM_DEBUG != 0                    pxStm[ portSTM_OCS >> 2 ] = 0x12000000;                #endif            }                        void vPortInitContextSrc()            {                pxContextSrc[ 0 ] =                    ( ( configCPU_NR > 0 ?                        configCPU_NR + 1 : configCPU_NR ) << portSRC_SRCR_TOS_OFF ) |                    ( ( configCONTEXT_INTERRUPT_PRIORITY ) << portSRC_SRCR_SRPN_OFF );                pxContextSrc[ 0 ] |= ( 1 << portSRC_SRCR_SRE_OFF );            }                        void vPortStartFirstTask()            {                /* Disable interrupts  */                _disable();                            vPortLoadContext( 0 );                            /* Reset the call stack counting, to avoid trap on rfe */                unsigned long ulPsw = _mfcr( portCPU_PSW );                            ulPsw &= ~( portCPU_PSW_CSC_MSK );                _mtcr( portCPU_PSW, ulPsw );                _isync();                            /* Load the lower context and upper context through rfe to enable irqs */                __asm( "\trslcx" );                __asm( "\trfe" );                _nop();                _nop();                _nop();            }                        void vPortLoadContext( unsigned char ucCallDepth )            {                uint32_t ** ppxTopOfStack;                uint32_t uxLowerCSA;                            /* Dsync is required for save CSA access */                _dsync();                            /* Load the new CSA id from the stack and update the stack pointer */                ppxTopOfStack = ( uint32_t ** ) pxCurrentTCB;                uxLowerCSA = **ppxTopOfStack;                ( *ppxTopOfStack )++;                uxCriticalNesting = **ppxTopOfStack;                ( *ppxTopOfStack )++;                            /* Store the lower context directly if inside the syscall or interrupt,                 * else replace the lower context in the call stack. */                if( !ucCallDepth )                {                    /* Update the link register */                    _mtcr( portCPU_PCXI, uxLowerCSA );                    _isync();                }                else                {                    /* Update previous lower context */                    uint32_t * pxCSA = pxPortCsaToAddress( _mfcr( portCPU_PCXI ) );                    int i;                                for(i = 0; i < ucCallDepth - 1; i++)                    {                        pxCSA = pxPortCsaToAddress( pxCSA[ 0 ] );                    }                                pxCSA[ 0 ] = uxLowerCSA;                }            }                        void vPortSaveContext( unsigned char ucCallDepth )            {                uint32_t ** ppxTopOfStack;                uint32_t * pxLowerCSA, * pxUpperCSA;                uint32_t uxLowerCSA;                            /* Dsync is required for save CSA access */                _dsync();                            /* Get the current context information. */                uxLowerCSA = _mfcr( portCPU_PCXI );                            /* If this function is used inside a function from the syscall or interrupt,                 * load the correct context from the call stack */                if( ucCallDepth )                {                    uint32_t * pxCSA = pxPortCsaToAddress( uxLowerCSA );                    int i;                                for(i = 0; i < ucCallDepth - 1; i++)                    {                        pxCSA = pxPortCsaToAddress( pxCSA[ 0 ] );                    }                                uxLowerCSA = pxCSA[ 0 ];                }                            pxLowerCSA = pxPortCsaToAddress( uxLowerCSA );                pxUpperCSA = pxPortCsaToAddress( pxLowerCSA[ 0 ] );                            /* Load the stack pointer */                ppxTopOfStack = ( uint32_t ** ) pxCurrentTCB;                /* Update the stack info in the TCB */                *ppxTopOfStack = ( uint32_t * ) pxUpperCSA[ 2 ];                /* Place ucNestedContext */                ( *ppxTopOfStack )--;                **ppxTopOfStack = uxCriticalNesting;                /* Place the lower CSA id on the stack */                ( *ppxTopOfStack )--;                **ppxTopOfStack = uxLowerCSA;            }                        void vPortSyscallYield()            {                /* Do a save, switch, execute */                vPortSaveContext( configSYSCALL_CALL_DEPTH );                vTaskSwitchContext();                vPortLoadContext( configSYSCALL_CALL_DEPTH );            }                        uint32_t * pxPortCsaToAddress( uint32_t xCsa )            {                uint32_t pxCsa;                            __asm ( "extr.u %0, %1, 16, 4\n"                      "sh     %0, %0, 28\n"                      "insert %0, %0, %1 6, 16\n" : "+d" ( pxCsa ) : "d" ( xCsa ) );                /*pxCsa = (_extr_u(xCsa, 16, 4) << 28); */                /*pxCsa = _insert(pxCsa, xCsa, 6, 16); */                return ( uint32_t * ) pxCsa;            }                        void vPortEnterCritical( void )            {                portDISABLE_INTERRUPTS();                uxCriticalNesting++;                            /* This is not the interrupt safe version of the enter critical function so                 * assert() if it is being called from an interrupt context.  Only API                 * functions that end in "FromISR" can be used in an interrupt.  Only assert if                 * the critical nesting count is 1 to protect against recursive calls if the                 * assert function also uses a critical section. */                if( uxCriticalNesting == 1 )                {                    portASSERT_IF_IN_ISR();                }            }                        void vPortExitCritical( void )            {                configASSERT( uxCriticalNesting );                uxCriticalNesting--;                            if( uxCriticalNesting == 0 )                {                    portENABLE_INTERRUPTS();                }            }                        void vPortReclaimCSA( unsigned long ** pxTCB )            {                uint32_t ulHeadCSA, ulFreeCSA;                uint32_t * pulNextCSA;                            /* The lower context (PCXI value) to return to the task is stored as the                 * current element on the stack. Mask off everything in the PCXI register                 * other than the address. */                ulHeadCSA = ( **pxTCB ) & portCSA_FCX_MASK;                            /* Iterate over the CSAs that were consumed as part of the task. */                for(pulNextCSA = pxPortCsaToAddress( ulHeadCSA );                    ( pulNextCSA[ 0 ] & portCSA_FCX_MASK ) != 0;                    pulNextCSA = pxPortCsaToAddress( pulNextCSA[ 0 ] ) )                {                    /* Mask off everything in the PCXI value other than the address. */                    pulNextCSA[ 0 ] &= portCSA_FCX_MASK;                }                            _disable();                {                    /* Look up the current free CSA head. */                    _dsync();                    ulFreeCSA = _mfcr( portCPU_FCX );                                /* Join the current free onto the tail of what is being reclaimed. */                    pulNextCSA[ 0 ] = ulFreeCSA;                                /* Move the head of the reclaimed into the Free. */                    _mtcr( portCPU_FCX, ulHeadCSA );                    _isync();                }                _enable();            }                        void __attribute__( ( noreturn ) ) vPortLoopForever( void )            {                while( 1 )                {                }            }

测试代码

我们在main 函数里面创建了两个任务。

创建任务

1task_app1

1task_app2

JSON                  void core0_main(void)                  {                      IfxCpu_enableInterrupts();                                            /* !!WATCHDOG0 AND SAFETY WATCHDOG ARE DISABLED HERE!!                       * Enable the watchdogs and service them periodically if it is required                       */                      IfxScuWdt_disableCpuWatchdog(IfxScuWdt_getCpuWatchdogPassword());                      IfxScuWdt_disableSafetyWatchdog(IfxScuWdt_getSafetyWatchdogPassword());                                            /* Wait for CPU sync event */                      IfxCpu_emitEvent(&g_cpuSyncEvent);                      IfxCpu_waitEvent(&g_cpuSyncEvent, 1);                                            /* Initialize a time variable */                      // Ifx_TickTime ticksFor1s = IfxStm_getTicksFromMilliseconds(BSP_DEFAULT_TIMER, WAIT_TIME);                                        /* Create LED1 app task */                      app1_status = xTaskCreate(task_app1, "APP1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 3, NULL);                                        /* Create LED2 app task */                      app2_status = xTaskCreate(task_app2, "APP2", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 5, NULL);                                        /* Start the scheduler */                      vTaskStartScheduler();                                        while(1)                      {                      }                  }

任务的内容很简单，就是周期任务，里面有counter 在自增。

任务实现

JSON                  void task_app1(void)                  {                      app1_cnt++;                      TickType_t xLastWakeTime;                      xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();                      while(1)                      {                          app1_cnt++;                          vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, 1000);                      }                                    }                  void task_app2(void)                  {                      app2_cnt++;                      while(1)                      {                          app2_cnt++;                          /* Delay 250ms */                          vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(250));                      }                  }

编译测试

编译生成 elf, 和 map 文件。

检查map文件

我们来读取一下map 文件中的两个任务。实际上就是两个函数。和我们预期的一样。

JSON                  0x800394cc 0x8003950d    66 g task_app1                                         pfls0     .CPU0.text      .text.task_app1                                         output\objs\src\Cpu0_Main.o                  0x8003950e 0x8003953f    50 g task_app2                                         pfls0     .CPU0.text      .text.task_app2

我们也通过hightec 编译器提供的工具来读一下elf文件，看一下两个 任务的 符号

检查elf文件

JSON                  tricore-readelf.exe .\tc397_rtos.elf -s | grep task_*                     369: 00000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT   ABS tasks.c                     794: 800394cc    66 FUNC    GLOBAL DEFAULT    45 task_app1                    5511: 8003950e    50 FUNC    GLOBAL DEFAULT    45 task_app2

测试

直接调试器看一下 任务里面的全局变量是不是预想的自增。并且有大概四倍的关系。

测试通过。

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