基于VxWorks的BSP技術分析

VxWorks是由美國Wind River 公司推出的一種強嵌入式實時操作系統（RTOS）。它采用微內核結構，具有高可靠性、實時性、可裁減性等特點，而且支持多種CPU。VxWorks的一個重要特點是它的可移植性，應用程序編碼在很大程度上與目標板的硬件和結構無關。它把所有特定的硬件功能都集成在一個稱之為板級支持包BSP（Board Support Package）的庫中。

目前為止Wind River公司提供的基于某一CPU 評估板的BSP 超過200個，當用戶開發自己目標板的BSP時，比較簡單的方法是從所提供的BSP中選一個最接近的來修改。這里提到的BSP的設計就是指這種板級的對依賴于硬件的源代碼做必要的修改、增加或刪除，以滿足特定的硬件環境。

1 BSP的概念

BSP(Board Support Package,——板級支持包)是介于底層硬件和上層軟件之間的底層軟件開發包，這源于嵌入式操作系統與硬件無關的設計思想。如今的各種嵌入式系統,都采用了分層的設計方法。它將系統中與硬件直接相關的一層軟件獨立出來,稱之為板級支持包(BSP)。這里BSP的主要功能為屏蔽硬件，提供操作系統的驅動及硬件驅動，具體功能包括：

(1)目標板硬件初始化，主要是CPU的初始化，為整個系統提供底層硬件支持；

(2)為操作系統提供設備驅動程序和系統中斷服務程序；

(3)定制操作系統的功能，為軟件系統提供一個實時多任務的運行環境；

(4)初始化操作系統，為操作系統的正常運行做好準備；無線SOC開發平臺499元 S3C44B0 ARM7開發板378元 S3C2410 ARM9開發板780元 AT91SAM7S64 ARM7 單片機開發板之王——ELITE-I單片機學習開發系統1200元 S3C2410 ARM9開發板(II) 950元 EPM1270T144C CPLD開發板480元
2 BSP文件組成及功能

BSP中包括源代碼、頭文件、MAKE文件、派生文件以及二進制驅動程序模塊。在VxWorks 中硬件驅動程序分為通用性和BSP專用性兩類。在開發BSP時，既要對BSP專用的驅動程序提供支持，還要將通用的設備驅動程序集成在一起。因此，編寫的設備驅動程序，可根據具體情況放在BSP中的合適位置。

BSP文件在 VxWorks /target /config /all和VxWorks /target /config / bspname文件夾里。其中，all文件夾里的文件是所有BSP的通用文件，bspname文件夾的文件是用戶自己定制的BSP文件^[1]。經過編譯、鏈接，并在makefile和depend.bspname等文件的控制下，原程序最后將生成鏡像。BSP的組成及主要文件功能如下。

(1)Tornadotargetconfigall目錄下的文件。包括 bootConfig.c，bootInit.c，usrConfig.c等，它們是所有BSP共享的，主要是缺省定義了所有VxWorks配置以及 Boot Rom的初始化控制代碼，所以不是特別需要不要更改里面的任何文件。

(2)Tornadotargetconfigbspname目錄下的文件。包括 makefile，depend.bspname，config.h，bspname.h，romInit.s，sysALib.s，sysLib.c，sysSerial.c 等，其中config.h中包含特定CPU板的所有包含文件和定義。

VxWorks支持多種處理器平臺，用戶可以針對不同的目標系統，通過修改這些文件來完成BSP與 VxWorks在不同平臺上的移植。

3 Vxworks映像分類及其啟動過程

3.1 VxWorks映像及其分類

VxWorks在啟動過程中涉及到兩個映像文件：bootrom映像和VxWorks映像。這兩個映像文件都要使用BSP代碼。bootrom文件是從ROM引導VxWorks的引導目標模塊，用于對目標板進行初始化，加載VxWorks操作系統映像。VxWorks image包含VxWorks OS，最終運行于目標板上。VxWorks映像按加載類型可分為：可下載映像和可引導映像；按運行方式分為在ROM中和在RAM中兩種。

可下載映像（Loadable Image），它實際包括兩部分，一是VxWorks，二是boot ROM，兩部分是獨立創建的?？梢龑в诚?Bootable Image)是將引導程序和VxWorks融為一體的映像，一般為最終產品，包括不駐留ROM的映像和駐留ROM的映像兩種類型^[2]。