BSP概念解析

BSP是板級(jí)支持包，是介于主板硬件和操作系統(tǒng)之間的一層，應(yīng)該說(shuō)是屬于操作系統(tǒng)的一部分,主要目的是為了支持操作系統(tǒng)，使之能夠更好的運(yùn)行于硬件主板。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)于不同定義形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相對(duì)于某一CPU來(lái)說(shuō)盡管實(shí)現(xiàn)的功能一樣，可是寫(xiě)法和接口定義是完全不同的，所以寫(xiě)B(tài)SP一定要按照該系統(tǒng)BSP的定義形式來(lái)寫(xiě)（BSP的編程過(guò)程大多數(shù)是在某一個(gè)成型的BSP模板上進(jìn)行修改）。這樣才能與上層OS保持正確的接口，良好的支持上層OS。

例如：

在VxWorks中的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，首先在config.h中包含該網(wǎng)卡，然后將網(wǎng)卡含網(wǎng)卡的信息的參數(shù)放入數(shù)組 END_TBL_ENTRY endDevTbl [] 中，系統(tǒng)通過(guò)函數(shù)muxDevLoad( )調(diào)用這個(gè)數(shù)組來(lái)安裝網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)。

而在Linux中的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，是在space.c中聲明該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，再把網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的一些函數(shù)加到dev結(jié)構(gòu)中，由函數(shù)ether_setup（）來(lái)完成網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的安裝。


純粹的BSP所包含的內(nèi)容一般說(shuō)來(lái)是和系統(tǒng)有關(guān)的驅(qū)動(dòng)和程序，如網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有關(guān)，串口驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)下載調(diào)試有關(guān)等等。離開(kāi)這些驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就不能正常工作。

Tornado中BSP的編譯和上層應(yīng)用程序不同，用命令行或直接在Tornado環(huán)境下Build,在Tornado下不能跟蹤調(diào)試。

用戶也可以添加自己的程序到BSP中，但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不應(yīng)該算BSP.一般來(lái)說(shuō)這種做法不建議。因?yàn)橐坏┎僮飨到y(tǒng)能良好運(yùn)行于最終的主板硬件后，BSP也就固定了，不需要做任何改動(dòng)。而用戶自己在BSP中的程序還會(huì)不斷的升級(jí)更新，這樣勢(shì)必對(duì)BSP有不好的影響，對(duì)系統(tǒng)造成影響，同時(shí)由于BSP調(diào)試編譯環(huán)境較差，也不利于程序的編譯調(diào)試。

　

上層程序

Tools - Applications

I/O System
VxWorks Libraries
TCP/IP
　
Wind Kernel

BSP


SCSI Controllerr
Serial Controller
Clock Timer
Ethernet Controller
.. ..

硬件

BSP在嵌入式系統(tǒng)和Windows系統(tǒng)中的不同

其實(shí)運(yùn)行與PC機(jī)上的windows或linux系統(tǒng)也是有BSP的。只是PC機(jī)均采用統(tǒng)一的X86體系架構(gòu)，這樣一定操作系統(tǒng)（windows,linux..)的BSP相對(duì)x86架構(gòu)是單一確定的，不需要做任何修改就可以很容易支持OS在x86上正常運(yùn)行，所以在PC機(jī)上談?wù)揃SP這個(gè)概念也沒(méi)什么意義了。

而對(duì)嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)情況則完全不同，目前市場(chǎng)上多種結(jié)構(gòu)的嵌入式CPU（RISC)并存(PPC,ARM,MIPS....),為了性能的需要，外圍設(shè)備也會(huì)有不同的選擇和定義。一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)針對(duì)不同的CPU,會(huì)有不同的BSP,即使同一種CPU,由于外設(shè)的一點(diǎn)差別（如外部擴(kuò)展DRAM的大小，類型改變），BSP相應(yīng)的部分也不一樣。
所以根據(jù)硬件設(shè)計(jì)編寫(xiě)和修改BSP，保證系統(tǒng)正常的運(yùn)行是非常重要的。



BSP和PC機(jī)主板上的BIOS區(qū)別

　

BSP和PC機(jī)主板上的BIOS區(qū)別很大，BIOS主要是負(fù)責(zé)在電腦開(kāi)啟時(shí)檢測(cè)、初始化系統(tǒng)設(shè)備（設(shè)置棧指針，中斷分配，內(nèi)存初始化..）、裝入操作系統(tǒng)并調(diào)度操作系統(tǒng)向硬件發(fā)出的指令，它的Firmware代碼是在芯片生產(chǎn)過(guò)程中固化的，一般來(lái)說(shuō)用戶是無(wú)法修改。其實(shí)是為下載運(yùn)行操作系統(tǒng)做準(zhǔn)備，把操作系統(tǒng)由硬盤(pán)加載到內(nèi)存，并傳遞一些硬件接口設(shè)置給系統(tǒng)。在OS正常運(yùn)行后，BIOS的作用基本上也就完成了，這就是為什么更改BIOS一定要從新關(guān)機(jī)開(kāi)機(jī)。

PC機(jī)BIOS的作用更象嵌入式系統(tǒng)中的Bootloader（最底層的引導(dǎo)軟件,初始化主板的基本設(shè)置，為接收外部程序做硬件上的準(zhǔn)備）。與Bootloader不同的是BIOS在裝載OS系統(tǒng)的同時(shí)，還傳遞一些參數(shù)設(shè)置（中斷端口定義，...),而B(niǎo)ootloader只是簡(jiǎn)單的裝載系統(tǒng)。

BSP是和操作系統(tǒng)綁在一起運(yùn)行在主板上的，盡管BSP的開(kāi)始部分和BIOS所做的工作類似，可是大部分和BIOS不同，作用也完全不同。此外BSP還包含和系統(tǒng)有關(guān)的基本驅(qū)動(dòng)（串口，網(wǎng)口...),此外程序員還可以編程修改BSP，在BSP中任意添加一些和系統(tǒng)無(wú)關(guān)的驅(qū)動(dòng)或程序，甚至可以把上層開(kāi)發(fā)的統(tǒng)統(tǒng)放到BSP中。

而B(niǎo)IOS程序是用戶不能更改，編譯編程的，只能對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改設(shè)置。更不會(huì)包含一些基本的硬件驅(qū)動(dòng)。



BSP在嵌入式開(kāi)發(fā)中的位置和作用

BSP開(kāi)發(fā)處于整個(gè)嵌入式開(kāi)發(fā)的前期，是后面系統(tǒng)上應(yīng)用程序能夠正常運(yùn)行的保證。

大概步驟如下：

1.硬件主板研制，測(cè)試。

2.操作系統(tǒng)的選定，BSP編程。

3.上層應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。

BSP部分在硬件和操作系統(tǒng)，上層應(yīng)用程序之間。所以這就要求BSP程序員對(duì)硬件，軟件和操作系統(tǒng)都要有一定的了解。這樣才能做好BSP編程。

熟悉工具方面：電表，示波器，邏輯分析儀。硬件仿真器，仿真調(diào)試環(huán)境。

語(yǔ)言方面：匯編語(yǔ)言，C語(yǔ)言。