嵌入式系统及应用——第6章 板级支持包与系统引导

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1、第六章板级支持包与系统引导核心内容嵌入式软件运行过程板级支持包(BSP)RTOS的引导模式BootLoader嵌入式软件运行流程上电复位系统升级引导/升级系统系统初始化应用初始化多任务应用板级初始化远程升级本地升级基于多任务操作系统的嵌入式软件的主要运行流程该运行流程主要分为5个阶段嵌入式软件运行流程上电复位、板级初始化阶段嵌入式系统上电复位后完成板级初始化工作。板级初始化程序具有完全的硬件特性，一般采用汇编语言实现。不同的嵌入式系统，板级初始化时要完成的工作具有一定的特殊性，但以下工作一般是必须完成的：CPU中堆栈指针寄存器的初始化。B

2、SS段（BlockStorageSpace表示未被初始化的数据）的初始化。CPU芯片级的初始化：中断控制器、内存等的初始化。嵌入式软件运行流程系统引导/升级阶段根据需要分别进入系统软件引导阶段或系统升级阶段。软件可通过测试通信端口数据或判断特定开关的方式分别进入不同阶段。嵌入式软件运行流程系统引导阶段系统引导有几种情况：将系统软件从NORFlash中读取出来加载到RAM中运行：这种方式可以解决成本及Flash速度比RAM慢的问题。软件可压缩存储在Flash中。不需将软件引导到RAM中而是让其直接在NorFlash上运行，进入系统初始化阶段

3、。将软件从外存（如NandFlash、CF卡、MMC等）中读取出来加载到RAM中运行：这种方式的成本更低。嵌入式软件运行流程系统升级阶段进入系统升级阶段后系统可通过网络进行远程升级或通过串口进行本地升级。远程升级一般支持TFTP、FTP、HTTP等方式。本地升级可通过Console口使用超级终端或特定的升级软件进行。嵌入式软件运行流程系统初始化阶段在该阶段进行操作系统等系统软件各功能部分必需的初始化工作，如根据系统配置初始化数据空间、初始化系统所需的接口和外设等。系统初始化阶段需要按特定顺序进行，如首先完成内核的初始化，然后完成网络、文件

4、系统等的初始化，最后完成中间件等的初始化工作。嵌入式软件运行流程应用初始化阶段在该阶段进行应用任务的创建，信号量、消息队列的创建和与应用相关的其它初始化工作。多任务应用运行阶段各种初始化工作完成后，系统进入多任务状态，操作系统按照已确定的算法进行任务的调度，各应用任务分别完成特定的功能。6.2板级支持包BSP的概念BSP中驱动程序BSP和BIOS的区别RTOS的BSP一、BSP的概念BSP是嵌入式系统的基础部分，也是实现系统可移植性的关键。它负责上电时的硬件初始化、启动RTOS或应用程序模块、提供底层硬件驱动，为上层软件提供访问底层硬件的

5、手段。BSP是板级支持包（BoardSupportPackage）的缩写，是通常用在嵌入行业中的一个术语，用来代表在一个特殊硬件平台上快速构建一个嵌入操作系统所需的原始资料或者二进制软件包。BSP的作用是支持操作系统，使之能够更好的运行于硬件平台。BSP是相对于操作系统而言的，不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP，包括WindowsCE、Linux、Vxworks等。SoC/CPU厂商应向其芯片的用户提供一个基本的BSP包，以支持主板厂商或整机制造厂商在此基础上定制和开发各种商用终端产品。二、BSP中驱动程序1、驱动程序的概念2、驱动

6、程序基本功能1)对设备初始化和释放。2)对设备进行管理。3)读取应用程序传送给设备文件的数据，并回送应用程序请求的数据。4)检测和处理设备出现的错误。3、驱动程序的运作过程三、BSP和BIOS的区别1、PC机主板上的BIOS开始部分所做工作和BSP比较类似，主要是负责在电脑开启时检测、初始化系统设备（设置栈指针，中断分配，内存初始化等）、装入操作系统。但是BIOS不包含设备驱动程序，而BSP却包含。2、BIOS不可修改；BSP可以编程修改四、RTOS的BSP最基本的BSP仅提供CPU复位、初始化、驱动串口和必要的时钟处理功能。1、VxWo

7、rks的BSP1)初始化A)CPUInitB)BoardInitC)SystemInit2)驱动程序A)系统软件相关的驱动程序B)应用相关的驱动程序2、RTEMS的BSP1)RTEMS中BSP的定义：RTEMS的板级支持包是启动代码、连接器脚本和编译规范文件(specs)和设备驱动程序的集合。2)RTEMS中BSP的开发A)建立开发环境B)选择BSP模板C)建立新BSP目录D)建立BSP配置文件E)修改makefile文件F)修改启动代码G)配置RTEMSH)调试和测试在嵌入式系统的应用过程中，针对不同的应用环境，对时间效率和空间效率有不

8、同的要求。一、需要BootLoader的引导模式对于采用高性能RAM的系统，RAM空间有一定限制，此时一般采用BootLoader引导方式。二、不需要BootLoader的引导模式对于时间效率