基于eCos操作系統的FLASH驅動程序分析與移植

2．1 設備驅動程序用戶API
eCos為應用程序提供了一組用戶API函數，這些操作包括對設備進行初始化和配置，獲取配置信息，對設備進行讀寫等。設備驅動程序必須使用設備句柄進行設備操作，通過cyg_io_lookup()函數把設備在系統中的惟一名字映射成設備句柄。
2．2 eCos驅動程序與內核及HAL的接口
應用程序在使用設備的時候，通過驅動程序的用戶API函數訪問設備驅動程序，設備驅動程序又調用設備內核API函數與內核和硬件抽象層HAL進行交互，設備驅動程序和內核又通過硬件抽象層HAL對硬件平臺進行操作。
eCos內核向設備驅動程序提供調度、時鐘、同步、中斷等內核服務的支持。在某些嵌入式應用中，部分內核服務并不是必需的。在配置時不選擇Kernel包，設備驅動程序的內核服務支持由硬件抽象層提供。
HAL包含所有與平臺相關的代碼，是eCos操作系統對硬件進行的抽象定義，它直接控制和訪問硬件，為eCos內核和高層代碼提供服務。
I／O包和DEV包構成了eCos驅動程序的基本框架。設備驅動程序一般分為三個部分，分別為設備表入口DEVTAB_ENTRY、設備I／O函數表DEVIO_TAB和設備I／O函數。I／O包提供抽象的設備操作支持，應用程序訪問設備時使用邏輯設備名，每個設備都對應一個惟一的邏輯設備名。DEV包提供設備操作的底層實現，對硬件通過HAL直接操作。
eCos中的所有設備驅動程序都使用設備表入口進行描述。設備表入口使用宏DEVTAB_ENTRY()可以生成一個設備表入口數據結構。其中，_handlers指向DEVIO_TABLE入口函數。提供用戶應用程序的調用支持；_priv指向設備真正的硬件操作數據結構，提供硬件設備與上層軟件的交互。設備I／O入口宏定義如下：

2．3 設備驅動程序的設計模式
一般來說，eCos提供了三種驅動程序設計模式。設備驅動程序與內核和HAL之間的API接口主要對中斷以及中斷處理程序的ISR，DSR和線程的同步進行控制和管理。eCos設備驅動程序的中斷模塊分為三個層次，分別是中斷服務程序ISR，中斷滯后服務程序DSR和中斷線程。中斷服務程序ISR在響應中斷時立即調用，中斷滯后服務程序DSR由ISR發出調用請求后執行，中斷線程為驅動程序的客戶程序。具體為硬件抽象層HAL對硬件中斷源譯碼，并在最短的時間內調用ISR中斷服務程序，ISR對硬件中斷可以立即處理，但限于與中斷線程交互較少的設備。大多數情況下，需要請求相應的中斷滯后服務程序DSR進入線程調度運行，DSR將在ISR執行完成后立即運行。如果需要復雜的中斷服務則要用戶自己定義中斷線程。對于一個具有中斷的設備驅動程序，必須提供ISR和DSR。

3 基于方舟開發板的Inter FLASH驅動程序分析與移植
3．1 Inter公司的TE28F320的FLASH芯片驅動程序分柢
Inter FLASH驅動程序FLASH_28fxxx．inl文件定義了FLASH設備低層的管理設備I／O函數，FLASH_28fxxx_parts．inl文件定義了FLASH設備邏輯信息。eCos系統I／O包使用DEVTAB_ENTRY()和DEVIO_TABLE()定義的_priv指針對FLASH設備低層I／O函數進行調用。具體定義如下：

3．2 系統地址空間的分配方案。
當MMU內存管理單元的控制寄存器MCR．ATE為0時，地址映射方式變為直接映射物理方式，如圖4所示。

直接映射方式的映射關系是：在使用高速緩存方式時將虛擬地址A1區域(0x80000000~0xA0000000)映射到實際物理地址0x00000000～0x20000000的區域；根據目標開發板的設計規范，系統的FLASH的物理地址從0x00000000開始，系統設計編寫程序時使用相應的虛擬地址空間為0x80000000～0x80FFFFFF。SRAM的物理地址從0x04000000開始，使用相應的虛擬地址空間為0x84000000~0x84200000。