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RISC-V指令集体系结构(ISA)易于扩展，并且没有指定关于特定RISC-V微控制器或片上系统(SoC)实现的所有内容。因此，FreeRTOS RISC-V移植也是可扩展的-它提供了一个处理所有RISC-V实现共有的寄存器的基本移植，以及一组macros，实现硬件特定的特性和扩展。 1. 快速入门为RISC-V内核构建FreeRTOS，步骤如下： 1包含FreeRTOS内核源代码及RISC-V移植文件到工程中 2 确保汇编器的include路径中包含描述芯片实现细节的头文件 3在FreeRTOSConfig.h中定义一个常量或linker变量指定中断堆栈的地址 4在FreeRTOSConfig.h中定义configCLINT_BASE_ADDRESS 5 在汇编程序中，定义portasmHANDLER_INTERRUPT为芯片或工具提供的外部中断处理函数名称 6 安装FreeRTOS trap处理程序 2. FreeRTOS RISC-V移植特性FreeRTOS提供可轻松扩展以适应RISC-V特定架构扩展的基本移植包,目前移植代码仅支持32位和64位RISC-V内核的机器模式，实现了独立的中断堆栈，减少了RAM使用。 FreeRTOS RISC-V移植需要一个额外的头文件，描述芯片特定的扩展,该文件为freertos_risc-v_chip_specific_extensions.h,需要将该文件的路径包含到汇编器的include路径设置中。 3. FreeRTOSConfig.h文件设置如果RISC-V芯片包含core local interrupt(CLINT),需设置configCLINT_BASE_ADDRESS为CLINT的基地址，否则设为0。 4. 中断(系统)堆栈设置在ISR服务程序中调用任何c函数之前，移植代码切换到指定的中断(系统)堆栈。中断堆栈的内存地址可以在链接脚本中定义，或在FreeRTOS移植代码中作为静态分配的数组声明。在内存受限的MCU上，推荐使用链接脚本方式，可以将进入main()之后，启动调度器前使用的stack重用于中断堆栈。 4.1 静态定义数组作为中断栈在FreeRTOSConfig.h中，定义configISR_STACK_SIZE_WORDS的size，以字为单位(非字节)。 4.2 在linker脚本中定义中断栈声明liner变量__freertos_irq_stack_top，保存中断堆栈的高地址，使用这种方式需要修改liner脚本。 调度器启动前，main()中使用的堆栈在调度器启动后不再需要，因此理想情况下，通过设置_freertos_irq_stack_top等于分配给main()使用的堆栈的最高地址值，重用堆栈。例如，如果链接器脚本包含如下内容(实际使用的链接器脚本有所不同)： .stack :ALIGN(0x10) { __stack_bottom = .; . += STACK_SIZE; __stack_top = .; } > ram __stack_top是一个linker变量，其值等于main()中使用堆栈的最高地址，本例中，设置__freertos_irq_stack_top的值等于__stack_top,在__stack_top之后定义__freertos_irq_stack_top,如下： .stack : ALIGN(0x10) { __stack_bottom = .; . += STACK_SIZE; __stack_top = .; __freertos_irq_stack_top= .; /* ADDED THIS LINE. */ } > ram 注意：内核中不检查中断堆栈中是否会溢出。 5. 必需的编译器和汇编器命令行选项不同的RISC-V实现提供了不同的外部中断handler，需要告诉FreeRTOS内核调用哪个外部中断处理程序，设置外部中断handler的名称步骤如下： 1 加载RISC-V芯片供应商提供的外部中断handler名称，中断handler必须有一个参数，该参数值为进入中断时，RISC-V的cause寄存器的值。例如， void external_interrupt_handler( uint32_t cause ); 2定义一个汇编宏porasmHANDLER_INTERRUPT，等于中断handler的名字。 如果使用GCC，可以通过添加汇编命令实现（假设中断handler为external_interrupt_handler）: -DportasmHANDLE_INTERRUPT=external_interrupt_handler 注意：需在汇编器include path中添加freertos_risc_v_chip_specific_extensions.h文件的正确路径， 6. 安装FreeRTOS的trap handlerFreeRTOS trap handler名称为freertos_risc_v_trap_handler()，是所有中断和异常的统一入口。trap源是外部中断时，FreeRTOStrap handler调用外部中断处理程序。 安装trap处理程序方法如下： 1如果使用的RISC-V内核包含CLINT，freertos_risc_v_trap_handler()将自动安装。 2如果使用的RISC-V内核不包含CLINT,需手动安装freertos_risc_v_trap_handler()，可以通过修改启动代码实现。 注意：如果RISC-V芯片使用向量中断控制器，需为每个向量安装freertos_risc_v_trap_handler。 7. 移植到新的32/64位RISC-V实现freertos_risc_v_chip_specific_extensions.h文件包含下列宏，需配置： 1 portasmHAS_CLINT 如果RISC-V芯片包含CLINT,设置#define portasmHAS_CLINT为1，否则为0 2 portasmADDI tiONAL_CONTEXT_SIZE RISC-V指令集是可扩展的。因此RISC-V芯片可能包含额外的寄存器。 定义portasmADDITIONAL_CONTEXT_SIZE为目标芯片增加的寄存器数。如Vega 开发板的RI5CY核，包含6个额外的寄存器。因此#define portasmADDITIONAL_CONTEXT_SIZE 6 3 portasmSAVE_ADDITIONAL_REGISTERS portasmSAVE_ADDITIONAL_REGISTERS是一个汇编宏，用于实现芯片特定的寄存器保存，如果portasmADDITIONAL_REGISTERS不为0，需要 1减堆栈指针，创建足够的堆栈保存寄存器 2将额外的寄存器内容保存到创建的堆栈中。 .macro portasmSAVE_ADDITIONAL_REGISTERS addi sp, sp,-(portasmADDITIONAL_CONTEXT_SIZE * portWORD_SIZE) sw xx0, 1 * portWORD_SIZE( sp ) sw xx1, 2 * portWORD_SIZE( sp ) sw xx2, 3 * portWORD_SIZE( sp ) .endm 4 portasmRESTORE_ADDITIONAL_REGISTERS 如果portasmADDITIONAL_REGISTERS不为0，需要 1从堆栈中读取额外的寄存器 2增加堆栈指针，删除保存寄存器占用的堆栈空间 .macroportasmRESTORE_ADDITIONAL_REGISTERS lw xx0, 1 * portWORD_SIZE( sp ) lw xx1, 2 * portWORD_SIZE( sp ) lw xx2, 3 * portWORD_SIZE( sp ) addi sp, sp,(portasmADDITIONAL_CONTEXT_SIZE * portWORD_SIZE) .endm
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