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-- 發(fā)布時間：2010-12-1 9:30:07
-- VxWorks實時操作系統(tǒng)下BSP
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68 VxWorks實時操作系統(tǒng)下BSP %A VxWorks實時操作系統(tǒng)下BSP %A 丁大尉 煙臺大學 王金剛 宮霄霖 姜 平 天津大學 %A 摘要文中介紹實時操作系統(tǒng)V Works中BSP的概念，以及開發(fā)BSP必須要了解的交叉調(diào)試環(huán)境、系統(tǒng)的啟動過 %A 程、V works Image的分類以及BSP文件的組成等內(nèi)容。 %A 關鍵詞 VxWorks lISP %A The Concept of BSP in VxWorks %A DiI1g Dawei Wang Jingang Gong Xiaolin Jiang Ping %A Abstract In this paper，the concept of BSP in VxWorks，a real―time operating system are presented． It also described %A the cross debug environment，the boot process of the system，the sorts of VxWorks Image and the composition of BSP files． %A Keywords VxWorks BSP %A 1 BSP %A Vxworks操作系統(tǒng)是一種嵌入式實時操作系 %A 統(tǒng)(RTOS)，它采用微內(nèi)核的結構，可以運行于 %A 目前幾乎所有的CPU 上，包括intel x86、Power %A PC、ARM、MIPS等， 但前提是必須有相應的 %A BSP (板極支持包)支持。BSP包含了與硬件相關 %A 的功能函數(shù)，提供Vxworks與硬件之間的接口， %A 但是BSP不等同于硬件驅(qū)動。 %A BSP主要完成硬件初始化，包括系統(tǒng)上電時 %A 在特定位置提供人口代碼，初始化存儲器，關中 %A 斷，把VxWorks加載到RAM 區(qū)等； 支持Vx― %A Works與硬件驅(qū)動的通信。有些硬件驅(qū)動是需要 %A 。BSP支持的，例如硬件驅(qū)動定義它的中斷服務例 %A 程(ISR)，由BSP來將此ISR連接到中斷向量表； %A 將獨立與硬件的軟件和與硬件相關的軟件在Vx― %A Works系統(tǒng)中很好地結合起來。 %A 2 BSP開發(fā) %A 做BSP開發(fā)，應首先建立Tornado開發(fā)環(huán)境， %A 根據(jù)具體情況配置VxWorks組件；接著選擇合適 %A 的BSP模板，對相應的文件進行修改；最后添加 %A 自己的設備驅(qū)動程序，進行仿真和調(diào)試。 %A Tornado 2．2交叉調(diào)試環(huán)境嵌入式操作系統(tǒng) %A 在調(diào)試環(huán)境上與桌面操作系統(tǒng)存在明顯的區(qū)別，它 %A 又稱為交叉調(diào)試。因為Tornado開發(fā)環(huán)境是基于 %A 架構的，所以選擇的時候要根據(jù)自己的處理器內(nèi)核 %A 選擇合適的版本。因為我們使用的處理器 %A S3CA510B采用的是ARM 核， 所以我們選用Tor― %A nado2．2 for ARM ，這就保證了使用的開發(fā)環(huán)境里 %A 包括了需要的開發(fā)工具以及同類的BSP參考模板。 %A ? ／target／eonfig／all／eonfigAl1．h中包含所有 %A 的VxWorks組件選項， 可以在32程中對這些組件 %A 進行添加或者刪除。 %A 選擇BSP模板并對相應文件進行修改 Vx- %A Works的板級支持包BSP提供了Vxworks同硬件 %A 環(huán)境的基本接口界面，支持對硬件驅(qū)動的訪問，將 %A Vxworks中硬件相關和硬件無關的軟件集成到一 %A 體，其功能相當于PC機的BIOS。它包括源文件、 %A 頭文件、make文件、導出文件和二進制的驅(qū)動模 %A 塊。 %A BSP主要由C源文件和匯編文件組成，BSP %A 的開發(fā)可以從WindRiver公司提供的BSP模板開 %A 始，在此基礎上作相應的修改。主要需要做以下幾 %A 個方面的修改： %A ① eonfig．h %A VxWorks的缺省配置由eonfigAl1．h確定， 用 %A 戶需要按照自己的需要來改寫eonfig．h，如設置存 %A 儲區(qū)的大小、增加新的程序模塊、刪除不需要的模 %A 塊等。 %A ② makefile %A 它控制生成VxWorks的映像文件的類型，另 %A 外它還包含存儲區(qū)大小的信息。所有新增加的程序 %A 模塊必須在makefile中使用MACH ―EXTRA 命 %A 令將其目標模塊加入到最終的VxWorks映像文件 %A 中。 %A ③ 編制專用接口驅(qū)動程序 %A VxWorks的缺省配置提供了通用接口的驅(qū)動 %A 程序，但是并不一定適合用戶具體的硬件環(huán)境，所 %A 以用戶需要使用ar-d命令將這些模塊從庫文件中 %A 刪除，然后將其源程序復制到用戶的BSP 目錄中 %A 進行修改，并在makefile中使用MACH―EXTRA %A 命令將其目標模塊加入到最終的Vxworks映像文 %A 件中。 %A 維普資訊  http://www.cqvip.com
%A 皇 量技術?2005年第一期 69 %A VxWorks Image的分類 VxWorks Image可 %A 以分為三類：ROM-based Image(壓縮或非壓縮)； %A ROM -Resident Image； Loadable Image %A 。 %A VxWorks Image由Text段、Data段和BSS %A 段組成，Text段是可執(zhí)行代碼段，Data是已初始 %A 化的全局變量和靜態(tài)變量，BSS段是未初始化全局 %A 變量和靜態(tài)變量。 %A 對于不同的Vxworks Image，啟動步驟也不 %A 一樣。但對于三種Image，第一步是相同的，都是 %A 處理器跳到某一特定地址， 開始執(zhí)行啟動代碼 %A (BootStrap)。它們都完成相同的功能：關閉中斷， %A 初始化目標存儲器，裝載要運行的VxWorks Im― %A age段到RAM 中。 %A RoM―Resident Image與ROM-based Image兩 %A 種Image都是用于產(chǎn)品階段， 即直接燒錄到ROM %A 中。在開發(fā)調(diào)試階段， 這兩種Image由于需要頻 %A 繁的燒寫RoM 所以非常不方便。 %A Loadable %A Image 是位 %A 于主機上的 %A 二進制文件， %A 由燒錄在目 %A 標板RoM %A 中的boot― %A RoM Image %A LoCAL MEM %A LoCAL ADRS %A RAM LOW %A ADRS %A FREE RAM %A ADRS %A RAM HIGH %A ADRS %A 將其從主機 %A 下載到目標 圖1 Loadable Image的下載過程 %A 板的RAM %A 中。實際上，boot―RoM Image是一個高度裁減的 %A 最小Vxworks系統(tǒng)，它的唯一作用就是實現(xiàn)目標 %A 機與主機通信，將位于主機硬盤上的loadable Im― %A age下載到目標板RAM 中， 執(zhí)行情況如圖1。首 %A 先執(zhí)行BootStrap，Bo otStrap完成最基本的硬件初 %A 始化工作， 并將boot―RoM Image拷貝到RAM ― %A H IGH %A ― ADRS處開始執(zhí)行，把主機上指定位置的 %A Loadable Image下載到RAM ―LOW ―ADRS處， %A 然后由此Image來接管目標板，Bo ot Program 已 %A 完成使命，它所占用的RAM 區(qū)由系統(tǒng)回收，作為 %A 系統(tǒng)內(nèi)存池的一部分。另外，boot―RoM Image也 %A 可以是壓縮的， 在拷貝到RAM ―HIGH ―ADRS %A 時進行解壓；也可以駐留在ROM 中執(zhí)行，而只將 %A 它的Data段和BSS段拷貝到RAM ―HIGH ― %A ADRS處。 %A 系統(tǒng)啟動順序 對于ROM-based Image和 %A ROM-Resident Image，其啟動順序如下： %A rom Init () 一rom Start () 一sysInit () %A usrInit () ．_+Kernellnit (usrRoot， ? ? ) %A 各函數(shù)的作用如下： %A romInit()：關閉中斷， 做盡量少的硬件初始 %A 化，使C程序得以運行。 %A romStart()： 將Vxworks Image拷貝到 %A RAM 中，如果需要則進行解壓縮；如果是ROMResident %A Image， 則只拷貝Data段和BSS段。 %A sysInit()：初始化系統(tǒng)中斷， 即把所有寄存 %A 器置為已知狀態(tài)， 并清除所有中斷。 %A usrInit()：在文件usrConfig．c中，完成系統(tǒng) %A 內(nèi)核運行前需要完成的所有初始化，包括初始化 %A cache、BsS段清零、初始化中斷向量等。 %A Kernellnit()：初始化并啟動多任務內(nèi)核，開 %A 中斷，創(chuàng)建一個根任務usrRoot。 %A usrRoot()： 初始化I／O 系統(tǒng)，初始化系統(tǒng)時 %A 鐘，創(chuàng)建設備，安裝驅(qū)動，初始化網(wǎng)絡，調(diào)用用戶 %A 應用程序。 %A 驅(qū)動程序的開發(fā) 與BSP開發(fā)工具包一起發(fā) %A 布的軟件中包含了各種類型驅(qū)動程序的模板，這些 %A 模板提供了所有驅(qū)動程序共用的邏輯結構，設計驅(qū) %A 動程序時一般應該按照從上到下的順序。在完成對 %A 驅(qū)動程序的計劃，以及初步形成了由函數(shù)和數(shù)據(jù)結 %A 構構成的骨架之后， 就可以開始準備執(zhí)行和測試 %A 了。這部分工作比較復雜，主要包括編寫代碼，測 %A 試、調(diào)試、重新編譯和性能測試等幾個步驟，請讀 %A 者參見參考資料l_1]。 %A 參考資料 %A 1 W ind River Systems， Inc． VxWorks BSP Developer s %A Guide，5．5，Edition 1，DOC-14695一ND-00，U & A %A 2002． %A 2 Wind River Systems， Inc． VxWorks Programmer’s %A Guide，5．5，Ed ition 1，1：)O(2-14617一ZD00，U． & A %A 2002． %A 3 陳翌，田 捷，王金剛．嵌入式軟件開發(fā)技術．北 %A 京：國防工業(yè)出版社，2003 %A 。爭‘奪 爭 奪 奪 奪‘奪 奪 奪‘奪 奪‘奪’奪 奪 奪 奪 奪 奪’奪 奪 %A ． %A 矗 侖 %A 妾 降低數(shù)據(jù)采集的成本 蕁 %A 立 毒 %A 羔 通過推出M系列DAQ產(chǎn)品，NI公司不每 %A 寸斷在擴展數(shù)據(jù)采集功能的同時降低設備的成jc %A 乏本。實際上，盡管M系列產(chǎn)品增強了I／O的奪 %A 功能，不過同時每個I／0通道的成本也降低jc %A 喜了30 9／6。M系列產(chǎn)品采用了以前DAQ產(chǎn)品÷ %A 寧所不具備的NI-STC 2，NI―MCal和NI―PGIA X %A 毒技術，它還能和NI LabVIEW 和NI―DAQmx々 %A 寧測量服務軟件無縫地集成，從而具有更好的性 %A 毒能、更高的價值并提供更多的I／0。 %A ． 奪．奪．奪．奪．奪．奪．奪．奪．奪．奪．奪．奪．爭．爭．奪．奪．奪．奪．爭．{-．{-．???啼一．奪t} %A 維普資訊 http://www.cqvip.com |