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嵌入式系統(tǒng)底層軟件結(jié)構(gòu)模型建構(gòu)與協(xié)同性分析

作者: 時間:2010-12-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

2.3 μCLinux 內(nèi)核的加載

系統(tǒng)采用μCLinux 自帶的引導(dǎo)程序加載內(nèi)核,用自舉模式和內(nèi)核啟動模式相互切換;同時,切換到內(nèi)核啟動模式,自動安全地啟動系統(tǒng)。針對7TDMI 的無MMU 特性,采用修改后的μCLinux 內(nèi)核引導(dǎo)程序加載操作系統(tǒng)和初始化環(huán)境,解決內(nèi)核加載的地址重映射問題和操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理問題。

2.4 WinCE 系統(tǒng)下BootLoader

完成定制WinCE 的加載主要工作是編寫啟動加載程序bootloader 和板級支持包BSP。Bootloader 涉及到基本的硬件操作,如CPU 的結(jié)構(gòu)、指令等,同時涉及以太網(wǎng)下載協(xié)議TFTP 和映像文件格式。Bootloader支持命令輸入的方式,不用人工干預(yù)加載WinCE,其主控部分通過串口來接收用戶的命令。

2.5 系統(tǒng)板級支持包BSP

由于硬件環(huán)境、Bootloader 映射范圍以及二次開發(fā)等原因,系統(tǒng)啟動加載程序Bootloader 不能把經(jīng)過裁剪的OS 直接引導(dǎo)進(jìn)入硬件環(huán)境,需要建立BSP 文件,如VxWorks 的BSP 和Linux 的BSP 相對于某一CPU 來說盡管實(shí)現(xiàn)的功能一樣,寫法和接口定義可以完全不同。BSP 的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容差異性較大,依據(jù)不同的系統(tǒng)和應(yīng)用環(huán)境,應(yīng)設(shè)計建立合理、穩(wěn)定的BSP 內(nèi)核。

2.6 交叉融合

在分析過程、任務(wù)劃分以及系統(tǒng)協(xié)同性的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)底層軟件設(shè)計應(yīng)考慮Bootloader、BSP、接口以及應(yīng)用程序交叉與融合。應(yīng)用 BSP 組成靈活性,設(shè)計充分考慮軟硬件協(xié)同。接口驅(qū)動程序,如網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動、串口驅(qū)動和系統(tǒng)下載調(diào)試、部分應(yīng)用程序可添加到BSP 中,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度是,簡化軟件層次和硬件尤其是存貯體系結(jié)構(gòu),當(dāng)操作系統(tǒng)運(yùn)行于硬件相對固定的系統(tǒng),BSP 也相對固定,不需要做任何改動,建立獨(dú)立的應(yīng)用程序包。如果BSP 中的應(yīng)用程序不斷升級,將對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響。

圖 4 表征了嵌入式系統(tǒng)三個軟件環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)變化,Bootloader、BSP、接口驅(qū)動程序以及部分應(yīng)用程序?qū)a(chǎn)生融合與交叉。對于一次開發(fā)功能強(qiáng)大的嵌入式系統(tǒng),應(yīng)充分利用嵌入式處理器供應(yīng)商提供的Bootloader,使建立BSP 的過程變得相對容易。

軟件交叉與融合示意圖
 軟件交叉與融合示意圖
圖 4. 軟件交叉與融合示意圖

3.結(jié)束語

通過對嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與協(xié)同性探討,分析了嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)和協(xié)同性。應(yīng)用結(jié)構(gòu)協(xié)同思路與流程,建立一個結(jié)構(gòu)良好與嵌入式核心硬件層密切相關(guān)的 Bootloader 和BSP,對順利植入裁剪良好的OS、簡化軟件結(jié)構(gòu)以及保護(hù)硬件平臺知識產(chǎn)權(quán)都有重要意義。嵌入式處理器種類多,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不盡相同,Bootloader 和BSP 的內(nèi)容隨之會產(chǎn)生差異,應(yīng)充分考慮系統(tǒng)協(xié)同問題,避免傳統(tǒng)的多次設(shè)計、反復(fù)實(shí)驗(yàn)的方式,為實(shí)際應(yīng)用提供有益幫助。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/151283.htm

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