編寫Small RTOS51 的驅(qū)動程序

函數(shù)的可重入
我們在編寫一個驅(qū)動程序之前要判斷該函數(shù)是否為可重入函數(shù)。如果一個函數(shù)可能被多
個任務(wù)和/或中斷同時調(diào)用，那么該函數(shù)就必須是可重入的，而驅(qū)動程序一般要求可被多個
任務(wù)/或中斷同時調(diào)用，這就需要可重入了。一個函數(shù)具有可重入性的條件是：
1） 不使用任何共享資源（全局變量、共享外設(shè)、內(nèi)部設(shè)備等）；
2） 如果必須使用一些共享資源，可在使用共享資源前關(guān)中斷，使用完共享資源后開中
斷；
3） 如果必須使用一些共享資源，而且使用時又不能關(guān)中斷，則任何使用這個共享資源
的任務(wù)在使用共享資源前申請相應(yīng)信號量，得到允許后再使用共享資源，使用完共
享資源后釋放信號量。
在ANSI C 的標準實現(xiàn)中，以上條件比較好實現(xiàn)，但在Keil C51 中就比較麻煩，最主
要是判斷函數(shù)是否有局部變量分配在內(nèi)存中。如何判斷一個函數(shù)是否有局部變量分配在內(nèi)存
中？方法也不難。我們假設(shè)文件file1.c 中有一個函數(shù)Fuction， 首先，讓編譯器將文件
file1.c 編譯成匯編文件file.src（在Uv2 中，在相應(yīng)的文件上點鼠標右鍵，選擇Options For
File ‘file1.c’在Properties 頁選上Assemble SRC File。注意是實勾非虛勾。然后編譯工
程即可）。打開file.src，查找?DT? Fuction? FILE1、?PD? Fuction? FILE1 和?XD?
Fuction? FILE1（如果Fuction 有參數(shù)則查找?DT?_Fuction? FILE1、?PD? _Fuction?
FILE1 和?XD? _Fuction? FILE1），看這些數(shù)據(jù)段下是否定義有變量，如果沒有，恭喜您，
Fuction 的所有局部變量都分配到寄存器中，可以按照一般的方法讓函數(shù)具備重入性。如果
其中任意一個數(shù)據(jù)段定義有變量，很不幸，您只有另想辦法了。特別的，如果參數(shù)在這些數(shù)
據(jù)段中定義，即使不將該函數(shù)與任何函數(shù)進行覆蓋分析，在函數(shù)中使用2）、3）的方法都不
能使函數(shù)具有重入性。這是因為在函數(shù)執(zhí)行第一條語句前已經(jīng)把參數(shù)復(fù)制到這些變量中，
2）、3）的方法的前提已經(jīng)不存在了。

驅(qū)動程序的編寫方法
1. 使用任務(wù)編寫驅(qū)動程序

有一些設(shè)備需要CPU 周期地為其服務(wù)，典型的是掃描顯示和掃描鍵盤。可以給它們分配
相應(yīng)的任務(wù)，與用戶任務(wù)一起調(diào)度。這樣，就可以使用任何任務(wù)間通信的方法實現(xiàn)驅(qū)動程序。
2. 使用消息隊列編寫驅(qū)動程序
有一些設(shè)備具有自己的中斷，典型的是串口輸出。可以利用消息隊列將用戶任務(wù)需要的
服務(wù)通過消息隊列排隊、緩沖起來，利用中斷功能依次服務(wù)。這樣，一般不需要考慮重入這
個頭疼的問題。
3. 使用信號量編寫驅(qū)動程序
有一些設(shè)備既不需要CPU 的周期服務(wù)，又不具有自己的中斷，典型的是全局變量、模
擬I2C 總線等。假如該設(shè)備速度又比較慢，就需要用信號量來獨占該設(shè)備了。這時，就不能
將驅(qū)動程序編寫成一個函數(shù)。這是因為函數(shù)調(diào)用OSSemPend 后，編譯器認為所有寄存器
已經(jīng)發(fā)生變化，它不會用這些寄存器保存有用的數(shù)據(jù)。而參數(shù)肯定是有用數(shù)據(jù)，必將分配到
內(nèi)存中。這就不可能使其具有重入性。替代的方法是按照一般的方法編寫一個函數(shù)，這個函
數(shù)只是對這個設(shè)備進行操作。然后定義一個宏，在宏中申請信號量，調(diào)用這個函數(shù)并釋放信
號量。這樣，只要保證那個函數(shù)的局部變量全部分配到寄存器中就可以了。
4. 復(fù)合方法
有一些驅(qū)動程序比較復(fù)雜（例如TCP/IP 通訊協(xié)議），可以結(jié)合兩種或兩種以上的方法
實現(xiàn)。下面我們就舉一些例子來說明，驅(qū)動程序的編寫。