使用ucos實時操作系統是在上學的時候，導師科研項目中。那時候就是網上找到操作系統移植教程以及應用教程依葫蘆畫瓢，功能實現也就罷了，沒有很深入的去研究過這個東西。后來工作了，閑來無聊就研究了一下這個只有幾千行代碼的操作系統，也沒所有的代碼都看，只是看了其中部分內容。自己還自不量力的嘗試着去寫過簡單的操作系統，最后寫着寫着就被帶到了ucos的設計思路上了，后來干脆就“copy”代碼了，雖說對操作系統內核的理解有很大的幫助，但是很是慚愧啊，智力不夠，對操作系統內核的設計者更加仰慕，O(∩_∩)O哈哈~
之前項目開發用的STM32，接下來就從ucos在STM32的移植開始講一下學習過程吧。當時系統移植也是根據開發板例程來的，像OS_STK,OS_CPU_SR以及堆棧的增長方式等設置都已經根據ARM-CoreM3的硬件特性設置好了，所以移植過程相對簡單一點。以下所講內容純屬個人理解，如果不對的地方，請批評指正。
首先，講一下個人對ucos操作系統整體架構的理解，網上有很多對ucos每個文件是干什么的做介紹的文章，在這里不做詳細介紹，可以網上搜一下。ucos主要包括TIMER管理（os_tmr.c），任務（os_task.c），任務間通信（os_sem.c，os_mutex.c等），內存管理（os_mem.c)，和處理器相關底層實現。除了處理器相關底層實現外，其他的算是操作系統內核的東西，處理器相關實現卻因處理器的不同而具體實現不同。操作系統移植主要的操作就是做這部分內容。
其次，講一下個人對ucos操作系統工作原理的理解，主要分為四點：
1. 操作系統給每個任務分配一個優先級，當有任務切換時，cpu的使用權會分配給優先級最高的任務；
2. 在操作系統內核中，當有比較重要的數據操作時，會通過開關中斷來保證數據的可靠性和正確性；
3. 通過手動設置異步中斷寄存器的值觸發中斷處理函數，實現任務的切換（此操作主要是任務間的通信操作實現的）；
4. 中斷會自動保存寄存器的值，完成中斷處理之后，會檢查有沒有比當前任務優先級更高的任務，從而決定是否進行任務切換操作（此中斷中比較重要的是“心跳”定時器中斷保證了沒有外部中斷的情況下，實現任務切換）；
ucos在STM32上的移植主要是針對上面提到的工作原理中的后面三點實現的，其中講到的第一點是操作系統內核中做得事情。移植中的函數聲明是在操作系統內核中，對於STM32的移植，函數的具體實現是在os_cpu_a.asm中。接下來分析一下移植過程中使用到的各個函數的。
1. 和工作原理第2條相關的進出臨界區函數（其實是開關中斷函數）。
#define OS_ENTER_CRITICAL() {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();};
#define OS_EXIT_CRITICAL() {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}.
2. 和工作原理第3條相關的任務切換函數
#define OS_TASK_SW() OSCtxSw()
3. 和工作原理第4條相關的中斷退出任務切換函數
OSIntCtxSw(), 該函數是當中斷處理函數完成操作之后由OSIntExit函數調用，實現原理和OSCtxSw相同，但是意義不同。
以上這三個函數是這樣組織的：
對應1，對於進入臨界區的函數，主要是通過修改中斷寄存器中的值實現的。OS_CPU_SR_Save()通過將中斷寄存器中的值取出並存入到cpu_sr中，修改中斷寄存器的值，屏蔽中斷（NMI和硬件fault是不能被屏蔽的）。OS_CPU_SR_Restore()是將之前存到cpu_sr中的值寫入到中斷寄存器，從而恢復到沒有屏蔽中斷之前的狀態。
對應2和3，對於進行任務切換的函數，其主要是通過觸發中斷，在中斷處理函數中通過將高優先級任務的堆棧中的數據填入到cpu寄存器中，從而實現任務的切換。這兩步需要注意的是在STM32啟動的過程中（即startup_stm32f10x_hd.s），需要設置中斷向量對應的中斷處理函數OS_CPU_PendSVHandler(),將原來的Pend_SVHandler()替換掉。
對於在STM32上的移植，比較重要的是設置操作系統的“心跳”函數SysTick_Handler，函數代碼如下：
void SysTick_Handler(void) { OS_CPU_SR cpu_sr; OS_ENTER_CRITICAL(); /* Tell uC/OS-II that we are starting an ISR */ OSIntNesting++; OS_EXIT_CRITICAL(); OSTimeTick(); /* Call uC/OS-II's OSTimeTick() */ OSIntExit(); }
該函數首先是對操作系統嵌套計數自加操作，當退出中斷處理程序時，會對該計數變量減操作。其他對方對OSIntNesting的引用都會判斷如果該值大於0，則是出於中斷中，如果該值等於0，則說明已經從中斷中退出，加操作（OSIntNesting++）必須對應於退出中斷的減操作（OSIntNesting--），否則會其他地方對OSIntNesting的操作會認為始終出於中斷處理程序中。
OSTimeTick是對所有出於等待狀態的task等待delay時間片減操作，如果有任務的等待時間已經變成0，則需要將該任務加入到readytable中，為任務切換到該任務做准備。
OSIntExit函數首先會判斷嵌套等級變量OSIntNesting是否大於0，如果是會做減操作，然后判斷是否所有的中斷都已經處理完成，如果是，則會任務調度，會切換到高優先級的任務；如果不是，則說明只是退出當前中斷處理函數，還有其他中斷處理沒有結束。
操作系統的移植，一個比較重要的設計操作系統切換的任務堆棧，ucos在創建任務的時候會有一個OSTaskStkInit操作，該操作的目的是為當前創建的task構建一個stack，該棧中存儲的內容是像該任務剛被中斷一樣，模擬保存一些寄存器的值，當任務切換到當前task時，由任務調度函數操作從棧中彈出保存的內容，從而實現任務的切換。雖然說在中斷等發生時cpu會自動保存一部分寄存器，但是我們是通過模擬的方式實現的類中斷操作，所以cpu自動保存的內容，我們在創建task的時候也要給模擬實現。因為中斷操作會pop出cpu自動保存的寄存器的值，在任務切換過程中，也會pop我們模擬存儲的自動保存的寄存器的值，比如在STM32中的xPSR, PC, LR, R12, R3-R0等。
以上這些操作是ucos操作系統移植在STM32上的一些關鍵步驟和原理，在此作為學習筆記記錄下來，為以后使用。網上有很多關於該操作系統移植的詳細介紹，可供參考，其中百度文庫中有一篇《ucosii在STM32上的移植詳解》講解的很不錯，可供大家學習。