FreeRTOS qemu mps2-an385 bsp 移植制作：系统运行篇

news2024/9/25 11:15:04

FreeRTOS qemu mps2-an385 bsp 移植制作：环境搭建篇

FreeRTOS qemu mps2-an385 bsp 移植制作：系统启动篇

开发环境

Win10 64位 + VS Code，ssh 远程连接 ubuntu
VMware Workstation Pro 16 + Ubuntu 20.04
FreeRTOSv202212.01（备注：可以在 github 获取最新版本）
qemu qemu-system-arm mps2-an385 开发板，qemu 版本 QEMU emulator version 4.2.1 或更高
arm gcc 交叉编译工具链：当前使用 gcc 编译环境， gcc-arm-11.2-2022.02-x86_64-arm-none-eabi， gcc version 11.2.1 20220111

前言

前面的 FreeRTOS qemu mps2-an385 bsp 移植制作：环境搭建篇大体讲了一下环境搭建，初步配置了工程目录
FreeRTOS qemu mps2-an385 bsp 移植制作：系统启动篇配置了 VS Code gdb 调试环境，初步让MCU 启动，进入了启动入口函数
本篇继续优化，创建 FreeRTOS task ，让系统启动起来

中断向量表

为了实现系统 systick 定时器与任务调度，FreeRTOS 实现了 systick、pendSV 等功能，需要关联启动文件
在 qemu_mps2/application/FreeRTOSConfig.h 中，追加

#define vPortSVCHandler         SVC_Handler
#define xPortPendSVHandler      PendSV_Handler
#define xPortSysTickHandler     SysTick_Handler

【备注】这个 FreeRTOSConfig.h 可以从FreeRTOS 的相关 demo 中复制出来并修改，当前复制于 FreeRTOSv202212.01\FreeRTOS\Demo\CORTEX_MPS2_QEMU_IAR_GCC\FreeRTOSConfig.h
这样就对接了系统的 systick 定时器与任务调度中断处理：PendSV_Handler

让启动直接进入 main 函数

默认第一个执行函数是：qemu_mps2/CMSDK_CM3/Source/GCC/startup_CMSDK_CM3.S 中的 Reset_Handler，当前调试发现 bl _start 时会卡住，所以这里直接改为 bl main，也就是跳转到 main 函数

在这里插入图片描述

main.c 的代码如下：

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define TASK_TEST_PRIORITY      (tskIDLE_PRIORITY + 6)

static void task_test_entry(void *pvParameters)
{
    while (1)
    {
        vTaskDelay(1000);
    }
}

void main( void )
{
    xTaskCreate(task_test_entry, "task_test", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, TASK_TEST_PRIORITY, NULL);
    vTaskStartScheduler();
    for( ;; );
}

这里暂时没有开启串口打印，后续补上，创建一个 task，taks 里面什么都不干，就是 1秒延时

ilde 与 timer 任务栈

编译并运行后，发现出现了断言，提示 idle task 的栈指针为空，经过分析发现，需要完善 idle 线程栈的获取函数，当前 timer task 的栈也需要完善，比如使用静态数组作为 task 的线程栈
hook 等函数在 qemu_mps2/application/port.c 中实现，完善

void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize )
{
    static StaticTask_t xIdleTaskTCB;
    static StackType_t uxIdleTaskStack[ configMINIMAL_STACK_SIZE ];

    *ppxIdleTaskTCBBuffer = &xIdleTaskTCB;
    *ppxIdleTaskStackBuffer = uxIdleTaskStack;
    *pulIdleTaskStackSize = configMINIMAL_STACK_SIZE;
}

void vApplicationGetTimerTaskMemory( StaticTask_t **ppxTimerTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxTimerTaskStackBuffer, uint32_t *pulTimerTaskStackSize )
{
    static StaticTask_t xTimerTaskTCB;
    static StackType_t uxTimerTaskStack[ configTIMER_TASK_STACK_DEPTH ];

    *ppxTimerTaskTCBBuffer = &xTimerTaskTCB;
    *ppxTimerTaskStackBuffer = uxTimerTaskStack;
    *pulTimerTaskStackSize = configTIMER_TASK_STACK_DEPTH;
}