嵌入式操作系统启动流程.doc

1 什么是BSP: 1. 在通电后,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及相关的硬件有所了解.主要是32微处理器(上电启动过程, download image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,多读一些源码会有所帮助.3 BSP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,可在BSP目录下的config.h文件中用#define或#undef方式来更改设置.bootInit.c: 在romInit.s后,完成Boot ROM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ROM image的放置.bootConfig.c: 完成Boot ROM image的初始化和控制.usrConfig.c: VxWorks image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: 包含系统或硬件相关的BSP文件.Makefile 一些命令行控制images的生成,参见 BSP设置部分及生成下载READMEBSP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VxWorks Boot ROM和ROM based image的入口,参见 系统启动部分sysALib.s汇编语言文件,程序员可以把自己的汇编函数放在这个文件里,在上层调用.VxWorks image的入口点_sysInit在这个文件里,是在RAM中执行的第一个函数.sysLib.c包含一些系统相关的函数例程,提供了一个board-level的接口,VxWorks和应用程序可以以system-indepent的方式生成.这个文件还能包含目录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.hexASIC文件包含VxWorks Boot ROM代码VxWorks运行在目标机上,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4 VxWorks Image4.1 VxWorks images consist of: Text segment-executable instruction. Data segment-Initilized global and static varibles. BSS. 4.2 分类和工作机理：Bootrom不是VxWorks Image，不参与讨论它本质上是一段Boot program，最少的系统初始化,主要用于启动装载VxWorks image.一般有压缩和不压缩两种形式,如bootrom和boot_uncmp.与VxWorks image的区别在于一个Bootrom调用bootConfig.c,而VxWorks调用usrConfig.c.VxWorks 本质上分为两大类：1 Vxworks分为两大类： 1) Uploaded images（通过网口、串口、硬盘、软盘、DOC、ROM中加载到RAM中执行的）vxWorks - basic Tornado, shell 和 symbol table 在主机端vxWorks.st（文件很大）- 独立的 image,包含shell和 symbol table在目标板运行2) ROM based images(直接烧入ROM的VxWorks):VxWorks_Rom类的Vxworks又分了两类：1）驻留的resident 2)不住留的1. 不住留的 ROM Based VxWorks Image2. 驻留的VxWorks_rom_resident2 说的再具体点：1) 可下载的Vxworks image2) ROM中烧制的Image1. vxWorks_rom - Tornado in ROM,非压缩, 在 RAM 中运行2. vxWorks.res_rom_nosym - Tornado in ROM, 非压缩,在 ROM 中运行3. vxWorks.st_rom - Stand-alone in ROM, 压缩, RAM 中运行4. vxWorks.res_rom - Stand-alone in ROM, 非压缩, ROM 中运行3 VxWorks在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VxWorks image.一般有压缩和不压缩两种形式,如bootrom和boot_uncmp.与VxWorks image的区别在于一个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Boot ROM设置模块.用于通过网络加载VxWorks image.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()-power up,disable interrupt,put boot type on the stack,clears caches.romStart()-load Image Segments into RAM.usrInit()-Interrupt lock out,save imformation about boot type,handle all the Initialization before the kernel is actually started,then starts the kernel execution to create an initial task usrRoot().This task completes the start up.sysHwInit()-Interrup locked,Initializes hardware,registers,activation kernelKernelInit(usrRoot,.)- Initializes and starts the kernel. Defines system memory partition. Activates a task tUsrRoot to complete initalization. Unlocks inierrupts. Uses usrInit()stack. usrRoot() 初始化内存分区表(memory partition library) 初始化系统系统时钟(system clock) 初始化输入输出系统(I/O system)-可选 Create devices-可选 设置网络(Configure network)-可选 激活WDB目标通信(Activate WDB agent)-可选 调用程序(Activate application) 2 VxWorks的启动1) Loadable VxWorks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在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并不支持所有的主扳,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在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VxWorks image的data段复制到RAM的LOCAL_LOW_ADRS, text部分留在ROM并在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在RAM中运行,即写入ROM中的Boot或VxWorks Image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VxWorksusrInit()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