VxWorks BSP制作概要
要了解vxworks BSP的制作,首先要對vxworks的啟動過程有個大體的了解,下面我們從vxworks的啟動過程開始介紹。
VxWowks的啟動過程
一般來說,所有的處理器執(zhí)行相同的邏輯步驟初始化和加載VxWorks,但一些處理器可能會有一些特殊的步驟,而另外一些則可能跳過一些步驟。但它們都要進行以下步驟,如:初始化處理器,并在存儲器的特定位置提供一段代碼(可能還有一些表)以供處理器上電或重啟時運行。這段代碼設置處理器的狀態(tài),初始化存儲器和存儲器地址,關中斷把控制權交給啟動代碼(bootstrapping code)。
1. 處理器首先跳到ROM的入口地址,設置狀態(tài)字并創(chuàng)建一個啞堆棧(
DUMMY stack);
2. 跳到C程序的入口地址,根據(jù)啞堆棧中的參數(shù)決定是否清零內(nèi)存RAM(如是冷啟動(cold start)則清零),再把ROM段的剩余部分拷貝到RAM(如果ROM代碼是壓縮的,還要解壓);
3. 處理器跳到RAM的入口地址(bootConfig.c),使cache無效,清零bss段,初始化向量表,進行板級初始化。
4. 啟動多任務內(nèi)核。
VxWorks的boot ROM本身就是一個獨立的應用。開發(fā)者可用它來通過網(wǎng)絡啟動一個VxWorks映像并和應用代碼連接。
1 VxWorks啟動流程
romInit()——》romStart()——》sysInit()——》initVectBaseSet()——》sysHwInit()——》usrKernelInit() ——》kernelInit()——》usrRoot()
2 文件和程序說明
romInit.S: romInit()
關中斷,把啟動類型(cold/warm)入棧,清零cache后跳到romStart的入口。
bootInit.C:romStart()
把ROM代碼和數(shù)據(jù)段拷貝并重定位到RAM,清零RAM的未用部分,需要的話要進行解壓縮,然后跳到sysInir()的入口地址。
拷貝的過程如下:
A,代碼段不是駐留在ROM中,要拷貝代碼段和數(shù)據(jù)段;
B,如代碼段是駐留在ROM中的,則只拷貝數(shù)據(jù)段;
C,未用的內(nèi)存清零;
D,需要時,要進行解壓縮。
sysALib.S:sysInit()
sysInit()是VxWorks映像的入口地址,起始地址由RAM-LOW-ADR定義。它首先關中斷,使cache無效,初始化處理器的寄存器為缺省值,使tracing無效,清除中斷寄存器,初始化usrInit()的堆棧并激活usrInit()。
注意,在sysInit()中必須重新初始化在romInit()中所做的硬件初始化。
usrConfig.C and bootConfig.C:usrInit()
它是VxWorks運行的第一個C代碼,在supervisor mode中激活。它關中斷,存儲有關啟動類型(boot type)的信息,在VxWorks內(nèi)核運行前進行必要的初始化。
A,初始化cache的模式,設置為安全狀態(tài),在usrInit()結(jié)束時使cache有效;
B,清零系統(tǒng)bss段;
C,初始化中斷向量表,調(diào)用VectBaseSet(),exeVectInit();
D,初始化系統(tǒng)硬件,但使之無效(Quiescent State),調(diào)用sysHwInit(),這是一個與硬件有關的過程,是我們要針對不同的目標板進行修改的重要部分,其中涉及到串口,網(wǎng)口的初始化,CONSOLE的配置等;
E,調(diào)用usrKernelInit(),并使能cache;
F,調(diào)用kernelInit(),創(chuàng)建usrRoot()。
usrKernel.C:kernelInit()
初始化內(nèi)核可選組件(kernel facility)。
kernelLib.C:usrKernelInit()
初始化多任務環(huán)境。
調(diào)用intLockLevelSet(),使時間片(round-robin)方式無效,在內(nèi)存的高端創(chuàng)建中斷堆棧,ROOT堆棧和TCB,創(chuàng)建usrRoot(),中斷usrInit()的運行,然后打開中斷,注意要清除中斷寄存器。
usrConfig.C and bootConfig.C:usrRoot()
初始化I/O系統(tǒng),驅(qū)動器,設備(在configAll.h和config.h中指定)。
3 程序列表
對于硬件初始化的順序,大致可按下表中形式進行:
函 數(shù) 函 數(shù) 功 能 所 在 文 件
sysInit() (a)鎖住中斷;(b)禁用緩沖;
(c)用缺省值初始化系統(tǒng)中斷表(僅
i960);
(d)用缺省值初始化系統(tǒng)錯誤表(僅
i960);
(e)初始化處理器寄存器到一缺省值;
(f)使回溯失效;(g)清除所有懸置中斷;
(h)激活usrInit(),指明啟動類型。 sysALib.s
usrInit() (a)對bss賦零;
(b)保存bootType于sysStartType;
(c)調(diào)用excVecInit(),初始化所有系統(tǒng)和缺省中斷向量;
(d)依次調(diào)用sysHwInit(), usrKernelInit(),kernelInit(). usrConfig.c
usrKernelInit() 依次調(diào)用classLibInit(),taskLibInit(),taskHookInit(),semBLibInit(),semMLibInit(),semCLibInit(),semOLibInit(),wdLibInit(),msgQLibInit(),qInit(),workQInit() usrKernel.c
kernelInit() 初始化并啟動內(nèi)核。
(a)激活intLockLevelSet();
(b)從內(nèi)存池頂部創(chuàng)建根堆棧和TCB;
(c)調(diào)用taskInit(),taskActivate(),用于usrRoot();
(d)調(diào)用usrRoot(). kernelLib.c
usrRoot() 初始化I/O系統(tǒng),驅(qū)動器,設備(在configAll.h和config.h中指定)
(a)調(diào)用sysClkConnect(),sysClkRateSet(),
iosInit(),[ttyDrv()];
(b)初始化excInit(),logInit(),sigInit().
(c)初始化管道,pipeDrv();
(d)stdioInit(),mathSoftInit()或mathHardInit()
(e)wdbConfig():配置并初始化目標代理機 usrConfig.c
在大多數(shù)目標板的板級支持包中,VxWorks的入口點由兩個函數(shù):romInit()和romStart()來完成,而非sysInit()。具體基于ROM的VxWorks的初始化過程如下表所示:
函數(shù) 函數(shù)功能 所在文件
1.romInit()
2.romStart()
3.usrInit()
4.usrKernelInit()
5.kernelInit()
6.usrRoot()
7.Application routine (a)禁止中斷;
(b)保存啟動類型;
(c)硬件初始化;
(d)調(diào)用romStart();
(a)將數(shù)據(jù)段從ROM拷貝到RAM,清內(nèi)存;
(b)將代碼段從ROM拷貝到RAM,有必要的話解 壓縮;
(c)調(diào)用usrInit();
初始化程序
如果相應的配置文件被定義,對應函數(shù)被調(diào)用
初始化并啟動內(nèi)核
初始化I/O系統(tǒng),驅(qū)動器,創(chuàng)建設備
應用程序代碼 romInit.s
bootInit.c
usrConfig.c
usrKernel.c
kernelLib.c
usrConfig.c
Application source file
BSP的結(jié)構
BSP是一系列文件的集合,這些文件按功能大致可分為三個部分:一是操作系統(tǒng)載體的硬件初始化文件;二是操作系統(tǒng)初始化文件;三是生成BSP目標代碼所需的工具文件,如各種編譯連接文件等。
BSP的文件構成如下:
1,硬件初始化文件:處理器初始化程序。
2,操作系統(tǒng)初始化文件:各類頭文件,驅(qū)動程序,操作系統(tǒng)內(nèi)核初始化程序,創(chuàng)建多任務環(huán)境程序。
3,工具文件:各類make文件,制作系統(tǒng)引導文件的工具。
BSP的工作
1,單板硬件初始化,主要是CPU的初始化,為整個軟件系統(tǒng)提供底層的硬件