µC/OS-II在80x86上的移植

本章将介绍如何将µC/OS-II移植到Intel 80x86系列CPU上,本章所介绍的移植和代码都是针对80x86的实模式的,且编译器在大模式下编译和连接。本章的内容同样适用于下述CPU:
80186
80286
80386
80486
Pentium
Pentium II
实际上,将要介绍的移植过程适用于所有与80x86兼容的CPU,如AMD,Cyrix,NEC (V-系列)等等。以Intel的为例只是一种更典型的情况。80x86 CPU每年的产量有数百万,大部分用于个人计算机,但用于嵌入式系统的数量也在不断增加。最快的处理器(Pentium系列)将在2000年达到1G的工作频率。
大部分支持80x86(实模式)的C编译器都提供了不同的内存使用模式,每一种都有不同的内存组织方式,适用于不同规模的应用程序。在大模式下,应用程序和数据最大寻址空间为1Mb,程序指针为32位。下一节将介绍为什么32位指针只用到了其中的20位来寻址(1Mb)。
本章所介绍的内容也适用于8086处理器,但由于8086没有PUSHA指令,移植的时候要用几条PUSH指令来代替。
图F9.1显示了工作在实模式下的80x86处理器的编程模式。所有的寄存器都是16位,在任务切换时需要保存寄存器内容。

80x86提供了一种特殊的机制,使得用16位寄存器可以寻址1Mb地址空间,这就是存储器分段的方法。内存的物理地址用段地址寄存器和偏移量寄存器共同表示。计算方法是:段地址寄存器的内容左移4位(乘以16),再加上偏移量寄存器(其他6个寄存器中的一个,AX,BP,SP,SI,DI或IP)的内容,产生可寻址1Mb的20位物理地址。图F9.2表明了寄存器是如何组合的。段寄存器可以指向一个内存块,称为一个段。一个16位的段寄存器可以表示65,536个不同的段,因此可以寻址1,048,576字节。由于偏移量寄存器也是16位的,所以单个段不能超过64K。实际操作中,应用程序是由许多小于64K的段组成的。


代码段寄存器(CS)指向当前程序运行的代码段起始,堆栈段寄存器(SS)指向程序堆栈段的起始,数据段寄存器指向程序数据区的起始,附加段寄存器(ES)指向一个附加数据存储区。每次CPU寻址的时候,段寄存器中的某一个会被自动选用,加上偏移量寄存器的内容作为物理地址。文献中会经常发现用段地址—偏移量表示地址的方法,例如1000:00FF表示物理地址0x100FF。


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