開發(fā)嵌人式OS - vxworks BSP設(shè)計

? ? 當(dāng)然根據(jù)實際的要求用戶也可以改寫B(tài)SP來加人自己的特定功能o BSP可針對不同的硬件做不同的調(diào)整，相應(yīng)于PC的BIOS.它完成對硬件的初始化工作，執(zhí)行完后再將執(zhí)行權(quán)交給RTOS。在BSP中，只需要對與硬件相關(guān)的寄存器(主要是DRAM,SD RAM和片選)及與中斷相關(guān)的寄存器進行正確配Y即可.BSP程序越簡單越好，能放在主程序中初始化的功能盡A不要放在其中，BSP配I程序只要能保證系統(tǒng)正常啟動即可.大部分RTOS帶有針對不同徽處理器的BSP程序，用戶只要稍做修改即可移植到自己的開發(fā)應(yīng)用中設(shè)備驅(qū)動程序(Drivers)指用于處理、管理硬件控制(controller)的代碼。設(shè)備馭動程序是將基礎(chǔ)建立在具體的操作系統(tǒng)之上，而不是某種類型的處理器(CPU)(這很重要)。實際運用中，人們可能選擇不同的目標(biāo)硬件(CPU)，如PowerPC,A RM,X 86，并且配f不同的操作系統(tǒng).即使對于同一種類型的目標(biāo)硬件，不同的操作系統(tǒng)也要編寫不同的BSP。對于驅(qū)動程序，實際上是在操作系統(tǒng)的層次上對不同的設(shè)備控制器所寫的代碼。

　　實時操作系統(tǒng)的馭動程序與PC的相類似eR TOS通常在BSP定義了一套自己的驅(qū)動程序接口，根據(jù)這些接口寫相應(yīng)的驅(qū)動程序。當(dāng)然RTOS與硬件較緊密，靈活性較大，開發(fā)人員完全可以拋開它提供的接口而自己編寫駱動程序.這同直接在C代碼中調(diào)用BIOS提供的底層功能(如BIOS中斷)編寫程序類似。BSP通常可以認(rèn)為是基于硬件平臺的。當(dāng)開發(fā)某個平臺且與硬件相關(guān)的程序時，往往不得不從設(shè)置某個寄存器的某個位開始編程。在嵌人式領(lǐng)城，這種情況更為明顯，幾乎所有的設(shè)備控制和各種協(xié)議控制都在同一個嵌人式CPU核當(dāng)中，非常有利于對CPU核和設(shè)備進行抽象.如果能對CPU核和設(shè)備的各種控制進行抽象，則人們在移植OS或者開發(fā)馭動程序時，就沒有必要對CPU進行非常深入的了解，不必要了解某個寄存器的某個位是控制什么的，也沒有必要了解怎樣初始化某個控制寄存器等等。因此，BSP是一種能為程序開發(fā)人員提供對硬件進行描述性操作的開發(fā)支律庫。描述性操作是指在控制硬件時只需知道要完成什么，而不需要知道如何去完成，每個操作都是一些單一的動作.例如:對于設(shè)置一個串口的波特率，只需要知道是哪個申口，波特率是多少，而不需要知道要寫哪一個寄存器以及如何寫等。在利用BSP編寫驅(qū)動程序時，編程人員只需要了解該驅(qū)動程序的初始化順序以及初始化的內(nèi)容，而不需要了解初始化的具體細(xì)節(jié)就能完成驅(qū)動程序。可以大大地提高工作效率。并且對于硬件的具體細(xì)節(jié)設(shè)1l`是在驅(qū)動程序中最容易出錯的地方，而利用BSP支撐庫則可以大大地減少出堵的可能性。在BSP支排庫中，除了包含對硬件的描述性操作部分的代碼外，還包含了對目標(biāo)板的初始化部分、中斷管理部分以及一些簡單的驅(qū)動程序程序單元。這樣的BSP可以不依賴于任何操作系統(tǒng)和駱動程序，但是可以作為操作系統(tǒng)和驅(qū)動程序的開發(fā)支排庫，可以非常方便地移植或者開發(fā)操作系統(tǒng)與驅(qū)動程序。在最好的情況下，操作系統(tǒng)與駱動程序的移植只需要更換相應(yīng)平臺下的BSP支排庫即可完成移植。BSP是對目標(biāo)系統(tǒng)的軟件支持，是一些硬件具體的函數(shù)的集合，主要完成下面的功能:

　　(1) 在系統(tǒng)啟動時，對目標(biāo)系統(tǒng)進行硬件初始化;

　　(2) 提供對目標(biāo)系統(tǒng)設(shè)備的接口.如時鐘、Ethernet控制器、串行芯片和SCSI控制器在PSOS 中，對于不同的開發(fā)系統(tǒng)，其不同的特性在板級支持包BSP的bsp.h 文件中作了具體的定義。例如基本特性，包括處理器類型BSP_CPUFAMILY(PoweiTC,68000,X86和1960等)，具體的處理器(PPC604和PPC603等)，還有浮點支持BSP_FPU，字符模式選擇BSP間的開始地址。其它的如串行通道特性、LAN接口特性ENDIAN等,BSP_RAM_BASE RAM空、共享存儲器通信以及板級支持包參數(shù)設(shè)定的缺省值。bsp.h ,bspcfg.h 和bspcfg.c 文件提供了在應(yīng)用程序編譯時對某些BSP特性進行配置是必要的。BSP進行配置的選項和實現(xiàn)。應(yīng)用程序?qū)?，BSP_ LANI表明BSP是否需要LAN驅(qū)動，可以設(shè)置為是或否。這個參數(shù)會被多個文件使用，包括是否編譯和建立LAN驅(qū)動，讓操作系統(tǒng)支持LAN操作目標(biāo)系統(tǒng)在復(fù)位后，要做的第一項工作就是對硬件設(shè)備進行初始化，執(zhí)行Hwdinit函數(shù)。該函數(shù)完成在C中無法進行的初始化任務(wù)，Initboard函數(shù)在C代碼繼續(xù)板級初始化，這通常被稱為硬件初始化(hardware initialization)，相應(yīng)的sysinit函數(shù)完成非硬件初始化任務(wù)(software initialization)。在Hwdinit中BSP中對具休的處理器配置步驟如下

　　(1) 設(shè)置MSR，包括校驗、優(yōu)先級模式、禁止中斷、禁止地址轉(zhuǎn)換。即extern unsigned long ppcMSRrd(void);

　　(2 )給減計數(shù)器處置，調(diào)用ppcDECwr,把值寫人DE(，即exter nvoid ppcDECwr(unsignedl ongv alue);

　　(3) 禁止指令和數(shù)據(jù)Caches，即exter nunsigned long SysDcachelnhibit(void); exter nvoid SysIcacheInhibit(void);

　　(4) 初 始 化核心寄存器，包括MachineS tatusR egister( MSR) //機器校驗使能，中斷可恢復(fù)Instruction Support Control Register (ICTRL) / /開 發(fā) 端 口捕 獲 使能Debug Enable Register (D ER O) // 關(guān) 閉調(diào) 試 中 斷Interrupt Cause Register( ICR ) / /關(guān) 閉中 斷 事 件Internal Memeory MapRegister (IMMR ) // 設(shè) 里 內(nèi)部 存 儲 區(qū) 地 址System Interface Unit (SIU )

　　Module Configuration Register ( SIUMCR )Reset Status Register RSR) //復(fù) 位 狀 態(tài) 控制

　　(5)使能減法計數(shù)器。

　　(6)初始化片選寄存器。(對Flash內(nèi)存)

　　(7)確定DRAM的類型，設(shè)UPMX初始化表，即extern HdwInitDRAM(void)為了通過 UPMX訪問外部不同結(jié)構(gòu)和速率DRAM，生成相應(yīng)的初始化表，可以使用Motorola提供的MCUinit軟件來生成。

　　(8)把 Data Section從FlashROM拷貝到RAM。根據(jù)硬件配宜，這是可選的，通常不作.最后 ， 根 據(jù)具體的目標(biāo)系統(tǒng)設(shè)It合理的系統(tǒng)參數(shù)，通過棋板建立設(shè)備接口，編寫編譯文件和鏈接文件把BSP和操作系統(tǒng)鏈接起來。