嵌入式操作系统启动流程.docx
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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.调试环境的配置与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与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与主要文件的作用:
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/ps/src:
涉与系统核心的ponents,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设置部分与生成下载
README
BSP发布纪录,版本,总的文档
config.h
包括所有涉与CPU主板的设置与定义（includes,definations）,参见BSP设置文件与生成下载
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/ps/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
4VxWorksImage
4.1VxWorksimagesconsistof:
∙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–BasedVxWorksImage
2.驻留的VxWorks_rom_resident
2．说的再具体点：
1）可下载的Vxworksimage
2）ROM中烧制的Image
1.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（）.Thistaskpletesthestartup.
sysHwInit（）-----Interruplocked,Initializeshardware,registers,activationkernel
KernelInit（usrRoot,...）-----
∙Initializesandstartsthekernel.
∙Definessystemmemorypartition.
∙ActivatesatasktUsrRoottopleteinitalization.
∙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.
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