VxWorks的bootrom代碼改進(jìn)解析

摘要：在Wind River公司開發(fā)的VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)平臺(tái)上，改進(jìn)交換機(jī)產(chǎn)品bootrom軟件的實(shí)現(xiàn)方式；給出實(shí)現(xiàn)方法和改進(jìn)目的，為BSP開發(fā)人員提供一套全新的bootrom實(shí)現(xiàn)方案。?

?????? 關(guān)鍵詞：VxWorks bootrom BSP makefile?

1 問題的提出?

?????? VxWorks是Wind River公司開發(fā)的一種嵌入式操作系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的功能和友好的用戶界面。VxWorks軟件應(yīng)用非常廣泛，不僅應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、家用電器當(dāng)中，而且還應(yīng)用在航天、導(dǎo)彈等高端領(lǐng)域。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域中，通常利用VxWorks來開發(fā)bootrom代碼、BSP（Boadr Support Packet）代碼以及上層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議代碼。?

?????? 通常，Bootrom軟件有以下功能：①通過串口下載操作系統(tǒng)映像；②通過串口升級(jí)自身映像；③通過串口下載系統(tǒng)配置文件、系統(tǒng)信息文件；④加載操作系統(tǒng)映像，使其正常啟動(dòng)；⑤其它的輔助功能，如地址內(nèi)容查看功能、址內(nèi)容修改功能和bootrom菜單顯示信息控制的功能等。對(duì)于通常的bootrom代碼編譯，大多數(shù)用戶選擇使用GNU make的DOS命令來進(jìn)行。因?yàn)槿绻鸼ootrom不提供網(wǎng)口功能的話，單純的CPU驅(qū)動(dòng)部分代碼量是不大的；但如果提供網(wǎng)口功能的話，代碼量相對(duì)較大，文件之間的內(nèi)在關(guān)系比較復(fù)雜，因此，系統(tǒng)使用GNU make的DOS命令來編譯生成bootrom就顯得有點(diǎn)麻煩。Makefile文件主要是由“目標(biāo)”（target）、“依賴性”（dependencies）和“動(dòng)作”組成的一系列規(guī)則，而VxWorks提供的GNU make工具就是根據(jù)Makefile指定的規(guī)則來編譯和鏈接程序的。Makefile基本結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但正確、靈活地運(yùn)用這些規(guī)則并不是那么輕松的事情。即使根據(jù)GNU Makefile規(guī)則書寫出適當(dāng)?shù)腗akefile文件，但隨著代碼的改變，Makefile還需要經(jīng)常修改，這就增加了BSP開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)。而且，對(duì)于交換產(chǎn)品而言，其成本控制是非常嚴(yán)格的。對(duì)于存放bootrom軟件的Flash來說，通常要求大小為512KB，這樣就需要考慮到容量的限制。?

?????? 因此，必須使用新的方法來簡(jiǎn)化bootrom代碼編譯，而且要在保證提供網(wǎng)口功能的情況下，系統(tǒng)提供的bootrom軟件小于512KB。?

?

2 實(shí)現(xiàn)方法?

2.1 通過建立工程生成bootrom映像?

?????? 采用建立工程的方式可以有效地解決這個(gè)問題。首先依據(jù)bootrom中的BSP代碼來新建一個(gè)工程，然后將網(wǎng)中驅(qū)動(dòng)代碼加入到建好的工程中。這樣就可以通過編譯工程實(shí)現(xiàn)帶有網(wǎng)口下載功能的bootrom軟件。但對(duì)于VxWorks嵌入式系統(tǒng)而言，它有自己一套規(guī)范，求bootrom軟件在加電后必須從romInit（）函數(shù)開始運(yùn)行，而建立工程所得的入口函數(shù)為sysInit()。因此需要增加一個(gè)系統(tǒng)殼代碼，這個(gè)殼代碼所要完成的任務(wù)就是加載bootrom工程的映像，并從romInit（）開始執(zhí)行bootrom代碼。通過建立工程來調(diào)試bootrom代碼有以下優(yōu)點(diǎn)。?

?????? （1）責(zé)任分明?

?????? 開發(fā)產(chǎn)品是一個(gè)復(fù)雜的工程，需要多人合作完成。對(duì)于CPU子系統(tǒng)和網(wǎng)口驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)這兩塊內(nèi)容來說，更需要責(zé)任明確。通過建立工程來調(diào)試代碼，可以準(zhǔn)確地定位錯(cuò)誤文件和函數(shù)的位置。是BSP代碼出現(xiàn)問題，還是網(wǎng)口驅(qū)動(dòng)代碼出現(xiàn)問題，可以一目了然，做到責(zé)任明確。?

?????? （2）提高效率?

?????? 通過建立工程可以節(jié)省書寫Makefile文件時(shí)間，并可以讓VxWorks軟件的友好圖形界面這優(yōu)點(diǎn)得到更好的體現(xiàn)。另外，建立工程也可以減少文件編譯排錯(cuò)的難度，方便工程文件的調(diào)試以及功能的驗(yàn)證，從而大大提高工作效率，加快工作進(jìn)度。?

2.2 編寫殼代碼并實(shí)現(xiàn)加載?

?????? 建立工程生成映像文件的入口函數(shù)為sysInit（），而VxWorks規(guī)范中要求系統(tǒng)加電后要從romInit（）函數(shù)開始運(yùn)行。因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)方案來加載編譯工程得到的映像，而且要具備初始化CPU和SDRAM存儲(chǔ)空間的功能。?

?????? 首先，系統(tǒng)從romInit（）函數(shù)中開始運(yùn)行，完成CPU和SDRAM初始化，跳轉(zhuǎn)到函數(shù)romStart()運(yùn)行。然后，加載第二份bootrom代碼到系統(tǒng)的低地址處，運(yùn)行殼代碼中的sysInit（）函數(shù)，并調(diào)用自己構(gòu)造的解壓函數(shù)usrInit（），將壓縮后的工程映像文件解壓縮到系統(tǒng)高地址處，之后系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行解壓后的bootrom代碼。此時(shí)，系統(tǒng)開始運(yùn)行sysInit（）函數(shù)，調(diào)用VxWorks系統(tǒng)中的usrInit（）函數(shù)，開始初始化系統(tǒng)硬件、內(nèi)核以及其它外圍設(shè)備。?

?????? 殼函數(shù)usrInit（）代碼如下：?

void usrInit（void）{?

volatile FUNCPTR absEntry;?

if(inflate((UCHAR*)ROM_OFFSET(_binArrayStart),?

(UCHAR *)（RAM_LOW_ADRS），&_binArrayEndbinArrayStart)!=OK)?

return;?

absEntry=(FUNCPTR)(RAM_LOW_ADRS);?

(absEntry)();?

}?

?????? 其中RAM_LOW_ADRS為系統(tǒng)低地址，是操作系統(tǒng)運(yùn)行的起始地址，但bootrom可以利用低地址來實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)高地址的運(yùn)行。宏ROM_OFFSET用于準(zhǔn)確定位函數(shù)地址，因?yàn)閎ootrom中運(yùn)行的代碼要求以相對(duì)地址方式來尋址，而不能以絕對(duì)地址方式尋址。_binArrayStart為壓縮后二進(jìn)制代碼的開始符，_binArrayEnd為壓縮后二進(jìn)制代碼的結(jié)束符。Inflate()是VxWorks軟件的解壓縮函數(shù)，用于解壓縮由deflate()壓縮函數(shù)壓縮的二進(jìn)制文件映像。同時(shí)，需要將下述代碼添加到編譯規(guī)則文件rules.vxWorks中的相應(yīng)部分：?

$（CC）-c $(CFLAGS)$(BSP_DIR)/unzip.c-o$(BSP_DIR)/unzip.o?

$(LD)$(LDFLAGS)-e sysInit -Ttext $(RAM_LOW_ADRS)o?