嵌入式操作系统启动流程

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,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.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.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.hexASIC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4VxWorksImage4.1VxWorksimagesconsistof:Textsegment---executableinstruction.Datasegment---Initilizedglobalandstaticvaribles.BSS.4.2分类和工作机理：Bootrom不是VxWorksImage，不参与讨论它本质上是一段Bootprogram，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.VxWorks本质上分为两大类：1．Vxworks分为两大类：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2)ROMbasedimages(直接烧入ROM的VxWorks):VxWorks_Rom类的Vxworks又分了两类：1）驻留的resident2)不住留的1.不住留的ROM–BasedVxWorksImage2.驻留的VxWorks_rom_resident2．说的再具体点：1)可下载的Vxworksimage2)ROM中烧制的Image1.vxWorks_rom-TornadoinROM,非压缩,在RAM中运行2.vxWorks.res_rom_nosym-TornadoinROM,非压缩,在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().Thistaskcompletesthestartup.sysHwInit()-----Interruplocked,Initializeshardware,registers,activationkernelKernelInit(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.2.RAM中运行的VxWorks的启动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,...)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.