文库发布：vxworkbsp和启动过程

VxWorkBSP和启动过程开发BSP主要的两点:

系统image的生成,image的种类,image的download下载过程,系统的启动顺序和过程,调试环境的配置及远端调试的方式和方法,相应BSP设置文件的修改(网络,串口..),BSP各文件的组成和作用.

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,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,多读一些源码会有所帮助.

两个主要两个协议：

WTX协议(WindRiverTooleXchange):用于开发机内部Tornado工具与TargetServer之间通信.

WDB协议(WindDeBug):用于主机TargetServer与目标机之间的通信.

一.基本概念

BSP定义:

ProvidesVxWorkswithprimaryinterfacetohardwareenvironment.

作用:

在通电后,初始化硬件.

支持VxWorks和硬件驱动通信.

使hardware-dependent和hardware-independent在VxWorks系统中很好的结合.

主要BSP主要文件目录的组成及主要文件的作用:

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.

目录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

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

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,程序员可以把自己的汇编函数放在这个文件里,在上层调用.VxWorksimage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.hex

ASIC文件包含VxWorksBootROM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

BSP用"make"来编译连接生成(Created),而不是用Tornado的工具.

BSP和应用程序都可以在"make"或"tornade"上开发(developed)

BSP被设置包括以下驱动:

中断控制interruptcontroller,计时器timer(sys/aux),串口UART(serial),显示屏LCD,键盘Keyboard(opt),触摸屏touch-screen(opt).

前面三个是BSP的主要部分.

BSP默认的downloadVxWorksRAMimage方式是从ethernet.

串口电缆需要用来和开发板(COM1)通信,通过协议WDB.

VxWorksImage的种类:

Loadableimages.

ROM-basedimages---compressed/uncompressed.

ROM-Residentimages.

VxWorksbootimages---AVxWorksimagedesignedtoloadanotherVxWorksimagescontainingapplicationcode(oftenrefertoas"bootcode")

"Burned"intoROMorloadedintoFlash.

MaybeexecuteinROM/Flash(ROM-resident).

MaybeexecuteoutofRAM.

VxWorksimages---AVxWorksimagecontaining"end-user"code,Sub-types:

LoadableVxWorksimage--VxWorksimagesloadedbyVxWorksbootimage.

VxWorksROMimage--VxWorksimage"burned"intoROMorloadedintoFlash.MayexecuteinFlash.

VxWorksimagesconsistof:

Textsegment---executableinstruction.

Datasegment---Initilizedglobalandstaticvaribles.

BSS.

VxWorksImage文件类型的说明

Uploadedimages（通过网口或串口下载到RAM）:

vxWorks-basicTornado,shell和symboltable在主机端

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

ROMbasedimages(直接烧入ROM的VxWorks):

vxWorks_rom-TornadoinROM,非压缩,在RAM中运行

vxWorks.res_rom_nosym-TornadoinROM,非压缩,在ROM中运行

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

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

非BSPmake文件中包括:

include$(TGT_DIR)/h/make/rules.library

include$(TGT_DIR)/h/make/defs.default(definedefaultvalueformakefile)

...............

BSPmake文件中包括:include$(TGT_DIR)/h/make/rules.bsp...

ARM7做VxWorksimgage时,在makefile文件中用MACH_EXTRA代替LIB_EXTRA,这样生成的VxWorks时不压缩的在ROM中运行的程序(uncompressedROM-basedVxWorksimage),否则就是压缩的在RAM中运行的程序(compressedRAM-basedVxWorksimage).

启动顺序的一些概念

Thesequenceofeventswhichoccuraspower-upareafunctionoftypeVxWorksimagewithwillrun.

处理器"跳"到再ROM或Flash中Boot-strap程序的起点.这个程序主要有以下作用:

关闭中断(来自处理器)

初始化目标内存(targetmemory)

装载要运行的VxWorksimagesegments

Jumpstocodetoplacetargetinquietstate

启动顺序BootSequence--LoadableVxWorksimage

Bootstrapcodeexecutesandloadstextanddatasegmentsofbootcode(fromROMorFlash)intoRAM.具体执行如下:

Bootcodecompressed-Decompressionduringcopy

Bootcodeuncompressed-copy

BootcodeisROM-resident-copydatasegmentonly

BootprogramexecutesandloadsVxWorksimageintoRAM.JumpstoVxWorksloadpoint.

SysteminitializationcodestaticallylinkedintoloadedVxWorksimageexecutesandcompletesinitialization.

StartupSequence--VxWorks初始化

做以下工作:

Placehardwareenvironmentinaquietstate.

Initalizeandstartthewindkernel

Spawnatasttocompletesysteminitialization

Systeminitializationtaskwillinitializesupportforend-userspecifiedfacilities,andstarttheend-user'sapplication

二.系统启动顺序

VxWorksimage

分为在ROM中运行和在RAM中运行两种.两者启动顺序的区别在于sysInit()函数的调用.该函数在RAM运行的VxWorks中初始化RAM.

ROM中运行的VxWorks

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VxWorksimage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.

RAM中运行的VxWorks

VxWorks在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,在RAM中运行.

其中usrRoot()是VxWorks启动的第一个任务,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是在RAM中执行的第一个函数.

BootROMimage

BootROMimage

最少的系统初始化,主要用于启动装载VxWorksimage.一般有压缩和不压缩两种形式,如bootrom和boot_uncmp.与VxWorksimage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().Thistaskcompletesth