VxWorks移植到AT91RM9200的BSP定制過(guò)程

VxWorks是嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具有高性能、可裁減性好等特點(diǎn)，能支持多種微處理器(如PowerPC、X85、ARM、SPARC)；自問(wèn)世以來(lái)，以其良好的町靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用于通信、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中。BSP(Board Support Package，板級(jí)支持包)的作用是針對(duì)特殊的硬件平臺(tái)，為操作系統(tǒng)內(nèi)核提供操作接口，使操作系統(tǒng)能夠獨(dú)立于底層硬件。對(duì)上層應(yīng)用屏蔽具體硬件，VxWorks的高可移植性就是通過(guò)BSP實(shí)現(xiàn)的。AT91RM9200是Atmel公司生產(chǎn)的一款A(yù)RM9核芯片，本文重點(diǎn)介紹將VxWorks移植到該芯片過(guò)程中BSP的定制過(guò)程。

1 BSP概念

BSP通常是指針對(duì)具體的硬件平臺(tái)，用戶所編寫的啟動(dòng)代碼和部分設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的集合。它所實(shí)現(xiàn)的功能包括初始化和驅(qū)動(dòng)部分設(shè)備。最基本的BSP僅需要支持處理器復(fù)位、初始化、驅(qū)動(dòng)串口和必要的時(shí)鐘處理。BSP是相對(duì)于操作系統(tǒng)而言的，不同的操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)不同形式的BSP，因此，在寫B(tài)SP時(shí)一定要按照要求的操作系統(tǒng)對(duì)BSP的定義形式來(lái)寫。在VxWorks系統(tǒng)中，BSP是介于底層硬件環(huán)境和VxWorks之間的一個(gè)軟件接口，它的主要功能是系統(tǒng)加電后初始化目標(biāo)機(jī)硬件和VxWorks，并提供部分硬件驅(qū)動(dòng)程序。BSP在VxWorks系統(tǒng)中的層次關(guān)系如圖1所示。

BSP為各種板卡的硬件功能提供了統(tǒng)一的軟件接口，包括硬件初始化、中斷的捕捉和處理、硬件時(shí)鐘和定時(shí)器管理、內(nèi)存地址映射，以及內(nèi)存分配等。每個(gè)BSP還包括一個(gè)ROM啟動(dòng)或其他啟動(dòng)機(jī)制。

2 VxWorks的引導(dǎo)過(guò)程

在編寫B(tài)SP之前，首先要了解整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程。VxWorks的映像由代碼段、數(shù)據(jù)段和BSS段3部分組成。VxWotks內(nèi)核可以分為3種：可加載類型映像、基于ROM的VxWorks映像和RoM駐留型映像。這3種類型的映像組織是不一樣的，因此啟動(dòng)過(guò)程有所區(qū)別。

可加載映像包括VxWorks和Boot ROM兩部分內(nèi)容，兩部分是獨(dú)立創(chuàng)建的。首先，由系統(tǒng)引導(dǎo)代碼把ROM引導(dǎo)程序搬到RAM_HIGH_ADRS。然后，ROM引導(dǎo)程序開始運(yùn)行，將VxWorks映像加載到RAM_LOW_ADRS，之后跳轉(zhuǎn)到VxWorks映像裝入點(diǎn)。

基于ROM的VxWorks映像在BSP初始化時(shí)，會(huì)把lmage完全搬到RAM中執(zhí)行，包括代碼段和數(shù)據(jù)段。在拷貝執(zhí)行完畢后，系統(tǒng)控制權(quán)轉(zhuǎn)移給RAM中VxWorks映像的初始化代碼。

ROM駐留型映像只是將ROM中VxWorks映像的數(shù)據(jù)段和BSS段拷貝到RAM中，完成后系統(tǒng)控制權(quán)轉(zhuǎn)移給ROM／Flash里VxWorks映像的初始化代碼，代碼段留在ROM中并在ROM中運(yùn)行。在ROM中運(yùn)行的VxWorks映像主要足為了節(jié)省RAM空間，帶來(lái)的不利則是運(yùn)行速度慢。

圖2和圖3分別是下載型和ROM型VxWorks映像的初始化流程。