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流程管理嵌入式操作系统启动流程

 

(流程管理)嵌入式操作系统启动流程

1

什么是BSP:

1.于通电后,初始化硬件(bootrom)

2.支持VxWorks和硬件驱动通信(Image的底层驱动)

3.本质上是硬件驱动、初始化的合集;

2研究BSP内容:

1.系统image的生成和image的种类

2.image的download下载过程

3.系统的启动顺序和过程

4.调试环境的配置及远端调试的方式和方法

5.相应BSP设置文件的修改(网络,串口..)

6.BSP各文件的组成和作用.

7.要对系统底层驱动清楚,也就是对CPU及关联的硬件有所了解.主要是32微处理器(上电启动过程,downloadimage的方式方法,读写ROM,地址空间分配,MMU,寄存器,中断定义,..).参照硬件资料,多读壹些源码会有所帮助.

3BSP主要文件目录的组成及主要文件的作用:

3.1目录target/config/All:

这个目录下的文件是所有BSP文件共享的,不是特别需要不要更改里面的任何文件.

configAll.h:

缺省定义了所有VxWorks的设置.如果不用缺省的设置,可于BSP目录下的config.h文件中用#define或#undef方式来更改设置.

bootInit.c:

于romInit.s后,完成BootROM的第二步初始化.程序从romInit.s中的romInit()跳到这个文件中的romStart().来执行必要的解压和ROMimage的放置.

bootConfig.c:

完成BootROMimage的初始化和控制.

usrConfig.c:

VxWorksimage的初始化代码.

3.2目录target/config/comps/src:

涉及系统核心的components,主要由target/config/All中usrConfig.c中函数调用

3.3目录target/config/bspname:

包含系统或硬件关联的BSP文件.

Makefile

壹些命令行控制images的生成,参见BSP设置部分及生成下载

README

BSP发布纪录,版本,总的文档

config.h

包括所有涉及CPU主板的设置及定义(includes,definations),参见BSP设置文件及生成下载

configNet.h

网络驱动的主要设置文件,主要对END驱动设置.

romInit.s

汇编语言文件,是VxWorksBootROM和ROMbasedimage的入口,参见系统启动部分

sysALib.s

汇编语言文件,程序员能够把自己的汇编函数放于这个文件里,于上层调用.VxWorksimage的入口点_sysInit于这个文件里,是于RAM中执行的第壹个函数.

sysLib.c

包含壹些系统关联的函数例程,提供了壹个board-level的接口,VxWorks和应用程序能够以system-indepent的方式生成.这个文件仍能包含目录target/config/comps/src的驱动.

sysScsi.c

可选文件用于Scsi设备设置和初始化.

sysSerial.c

可选文件用于所有的串口设置和初始化.

bootrom.hex

ASIC文件包含VxWorksBootROM代码

VxWorks

运行于目标机上,完整的,连结后的VxWorks二进制文件.

VxWorks.sym

完全的,连结后带有符号表的VxWorks二进制文件

VxWorks.st

完全的,连结后,standalone,带有符号表的VxWorks二进制文件

4VxWorksImage

4.1VxWorksimagesconsistof:

∙Textsegment---executableinstruction.

∙Datasegment---Initilizedglobalandstaticvaribles.

∙BSS.

4.2分类和工作机理:

Bootrom不是VxWorksImage,不参和讨论它本质上是壹段Bootprogram,最少的系统初始化,主要用于启动装载VxWorksimage.壹般有压缩和不压缩俩种形式,如bootrom和boot_uncmp.和VxWorksimage的区别于于壹个Bootrom调用bootConfig.c,而VxWorks调用usrConfig.c.

VxWorks本质上分为俩大类:

1.Vxworks分为俩大类:

1)Uploadedimages(通过网口、串口、硬盘、软盘、DOC、ROM中加载到RAM中执行的)

vxWorks-basicTornado,shell和symboltable于主机端

vxWorks.st(文件很大)-独立的image,包含shell和symboltable于目标板运行

2)ROMbasedimages(直接烧入ROM的VxWorks):

VxWorks_Rom类的Vxworks又分了俩类:

1)驻留的resident2)不住留的

1.不住留的ROM–BasedVxWorksImage

2.驻留的VxWorks_rom_resident

2.说的再具体点:

1)可下载的Vxworksimage

2)ROM中烧制的Image

1.vxWorks_rom-TornadoinROM,非压缩,于RAM中运行

2.vxWorks.res_rom_nosym-TornadoinROM,非压缩,于ROM中运行

3.vxWorks.st_rom-Stand-aloneinROM,压缩,RAM中运行

4.vxWorks.res_rom-Stand-aloneinROM,非压缩,ROM中运行

3.VxWorks于存储介质中的存放方式

5启动

5.1启动概述

1.Bootrom的启动

最少的系统初始化,主要用于启动装载VxWorksimage.壹般有压缩和不压缩俩种形式,如bootrom和boot_uncmp.和VxWorksimage的区别于于壹个Bootrom调用bootConfig.c,而VxWorks调用usrConfig.c.

文件romInit.s中的romInit()---->文件bootInit.c中的romStart()---->文件bootConfig.c中的usrInit()----->sysHwInit()----->usrKernelInit()----->KernelInit(usrRoot,...)

其中/target/config/all/bootConfig.c是BootROM设置模块.用于通过网络加载VxWorksimage.

usrRoot()---->bootCmdLoop(void)命令行选择,或autobooting----->bootLoad(pLine,&entry)加载模块到内存(网络,TFFS,TSFS...)----->netifAttach()---->go(entry)----->(entry)()从入口开始执行,不返回.

∙各个函数的主要作用

romInit()-----powerup,disableinterrupt,putboottypeonthestack,clearscaches.

romStart()-----loadImageSegmentsintoRAM.

usrInit()-----Interruptlockout,saveimformationaboutboottype,handlealltheInitializationbeforethekernelisactuallystarted,thenstartsthekernelexecutiontocreateaninitialtaskusrRoot().Thistaskcompletesthestartup.

sysHwInit()-----Interruplocked,Initializeshardware,registers,activationkernel

KernelInit(usrRoot,...)-----

∙Initializesandstartsthekernel.

∙Definessystemmemorypartition.

∙ActivatesatasktUsrRoottocompleteinitalization.

∙Unlocksinierrupts.

∙UsesusrInit()stack.

usrRoot()

∙初始化内存分区表(memorypartitionlibrary)

∙初始化系统系统时钟(systemclock)

∙初始化输入输出系统(I/Osystem)----可选

∙Createdevices----可选

∙设置网络(Configurenetwork)--------可选

∙激活WDB目标通信(ActivateWDBagent)---------可选

∙调用程序(Activateapplication)

2.VxWorks的启动

1)LoadableVxWorks的启动

a)使用Bootrom进行最小系统起动

b)加载程序段、数据段、BBS段

c)跳转到RAM中运行的VxWorks的启动(详见下面)

2)VxWork_ROM的VxWorks启动

1.ROM中运行的VxWorks的启动

VxWorks于ROM中运行,即写入ROM中的VxWorks是非压缩的,不需要解压,系统直接跳到ROM的首地址,运行VxWorks.注意:

ROM运行的VxWorks且不支持所有的主扳,应以主扳手册为准.

文件romInit.s中的romInit()---->文件bootInit.c中的romStart()---->文件usrConfig.c中的usrInit()----->sysHwInit()----->usrKernelInit()----->KernelInit(usrRoot,...)

VxWorks于ROM中运行主要是为了节省RAM空间,以便应用程序有更大的空间运行.只把VxWorksimage的data段复制到RAM的LOCAL_LOW_ADRS,text部分留于ROM且于ROM中执行.

ROM中运行的VxWorks缺点是运行速度慢.

2.RAM中运行的VxWorks的启动

VxWorks于RAM中运行,即写入ROM中的Boot或VxWorksImage是压缩的,需要先解压copy所有的text和data到RAM的LOCAL_LOW_ADRS中,下面sysInit()主要是初始化RAM用的,系统直接跳到RAM的首地址,运行VxWorks

usrInit()前面不压缩,即romInit(),romStart()不能压缩.

文件romInit.s中的romInit()---->文件bootInit.c中的romStart()---->sysaLib.s中的sysInit()---->文件usrConfig.c中的usrInit()----->sysHwInit()----->usrKernelInit()----->KernelInit(usrRoot,...)

RAM运行的Boot或VxWorksimage的text段或data段会从ROM复制到RAM,于RAM中运行.

其中usrRoot()是VxWorks启动的第壹个任务,由它来初始化driver,network等

描述:

romInit.sfirstexecuteinflash,minalinitiliz,thenjumptoromStart.

romStart()开始装载和解压image到RAM,sysaLib.s是于RAM中执行的第壹个函数.

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