基于eCos操作系統(tǒng)的FLASH驅(qū)動(dòng)程序分析與移植

2．1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序用戶API
eCos為應(yīng)用程序提供了一組用戶API函數(shù)，這些操作包括對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始化和配置，獲取配置信息，對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫(xiě)等。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序必須使用設(shè)備句柄進(jìn)行設(shè)備操作，通過(guò)cyg_io_lookup()函數(shù)把設(shè)備在系統(tǒng)中的惟一名字映射成設(shè)備句柄。
2．2 eCos驅(qū)動(dòng)程序與內(nèi)核及HAL的接口
應(yīng)用程序在使用設(shè)備的時(shí)候，通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序的用戶API函數(shù)訪問(wèn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序又調(diào)用設(shè)備內(nèi)核API函數(shù)與內(nèi)核和硬件抽象層HAL進(jìn)行交互，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和內(nèi)核又通過(guò)硬件抽象層HAL對(duì)硬件平臺(tái)進(jìn)行操作。
eCos內(nèi)核向設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序提供調(diào)度、時(shí)鐘、同步、中斷等內(nèi)核服務(wù)的支持。在某些嵌入式應(yīng)用中，部分內(nèi)核服務(wù)并不是必需的。在配置時(shí)不選擇Kernel包，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的內(nèi)核服務(wù)支持由硬件抽象層提供。
HAL包含所有與平臺(tái)相關(guān)的代碼，是eCos操作系統(tǒng)對(duì)硬件進(jìn)行的抽象定義，它直接控制和訪問(wèn)硬件，為eCos內(nèi)核和高層代碼提供服務(wù)。
I／O包和DEV包構(gòu)成了eCos驅(qū)動(dòng)程序的基本框架。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序一般分為三個(gè)部分，分別為設(shè)備表入口DEVTAB_ENTRY、設(shè)備I／O函數(shù)表DEVIO_TAB和設(shè)備I／O函數(shù)。I／O包提供抽象的設(shè)備操作支持，應(yīng)用程序訪問(wèn)設(shè)備時(shí)使用邏輯設(shè)備名，每個(gè)設(shè)備都對(duì)應(yīng)一個(gè)惟一的邏輯設(shè)備名。DEV包提供設(shè)備操作的底層實(shí)現(xiàn)，對(duì)硬件通過(guò)HAL直接操作。
eCos中的所有設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序都使用設(shè)備表入口進(jìn)行描述。設(shè)備表入口使用宏DEVTAB_ENTRY()可以生成一個(gè)設(shè)備表入口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中，_handlers指向DEVIO_TABLE入口函數(shù)。提供用戶應(yīng)用程序的調(diào)用支持；_priv指向設(shè)備真正的硬件操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提供硬件設(shè)備與上層軟件的交互。設(shè)備I／O入口宏定義如下：

2．3 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)模式
一般來(lái)說(shuō)，eCos提供了三種驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)模式。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與內(nèi)核和HAL之間的API接口主要對(duì)中斷以及中斷處理程序的ISR，DSR和線程的同步進(jìn)行控制和管理。eCos設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的中斷模塊分為三個(gè)層次，分別是中斷服務(wù)程序ISR，中斷滯后服務(wù)程序DSR和中斷線程。中斷服務(wù)程序ISR在響應(yīng)中斷時(shí)立即調(diào)用，中斷滯后服務(wù)程序DSR由ISR發(fā)出調(diào)用請(qǐng)求后執(zhí)行，中斷線程為驅(qū)動(dòng)程序的客戶程序。具體為硬件抽象層HAL對(duì)硬件中斷源譯碼，并在最短的時(shí)間內(nèi)調(diào)用ISR中斷服務(wù)程序，ISR對(duì)硬件中斷可以立即處理，但限于與中斷線程交互較少的設(shè)備。大多數(shù)情況下，需要請(qǐng)求相應(yīng)的中斷滯后服務(wù)程序DSR進(jìn)入線程調(diào)度運(yùn)行，DSR將在ISR執(zhí)行完成后立即運(yùn)行。如果需要復(fù)雜的中斷服務(wù)則要用戶自己定義中斷線程。對(duì)于一個(gè)具有中斷的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，必須提供ISR和DSR。

3 基于方舟開(kāi)發(fā)板的Inter FLASH驅(qū)動(dòng)程序分析與移植
3．1 Inter公司的TE28F320的FLASH芯片驅(qū)動(dòng)程序分柢
Inter FLASH驅(qū)動(dòng)程序FLASH_28fxxx．inl文件定義了FLASH設(shè)備低層的管理設(shè)備I／O函數(shù)，F(xiàn)LASH_28fxxx_parts．inl文件定義了FLASH設(shè)備邏輯信息。eCos系統(tǒng)I／O包使用DEVTAB_ENTRY()和DEVIO_TABLE()定義的_priv指針對(duì)FLASH設(shè)備低層I／O函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。具體定義如下：

3．2 系統(tǒng)地址空間的分配方案。
當(dāng)MMU內(nèi)存管理單元的控制寄存器MCR．ATE為0時(shí)，地址映射方式變?yōu)橹苯佑成湮锢矸绞?，如圖4所示。

直接映射方式的映射關(guān)系是：在使用高速緩存方式時(shí)將虛擬地址A1區(qū)域(0x80000000~0xA0000000)映射到實(shí)際物理地址0x00000000～0x20000000的區(qū)域；根據(jù)目標(biāo)開(kāi)發(fā)板的設(shè)計(jì)規(guī)范，系統(tǒng)的FLASH的物理地址從0x00000000開(kāi)始，系統(tǒng)設(shè)計(jì)編寫(xiě)程序時(shí)使用相應(yīng)的虛擬地址空間為0x80000000～0x80FFFFFF。SRAM的物理地址從0x04000000開(kāi)始，使用相應(yīng)的虛擬地址空間為0x84000000~0x84200000。