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        BSP 概念解析

        作者: 時間:2011-02-28 來源:網絡 收藏
        Drew在這里按照自己的理解來解釋一下BSP( Board Support Package),僅供參考:

        BSP是板級支持包,是介于主板硬件和操作系統之間的一層,應該說是屬于操作系統的一部分,主要目的是為了支持操作系統,使之能夠更好的運行于硬件主板。BSP是相對于操作系統而言的,不同的操作系統對應于不同定義形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相對于某一CPU來說盡管實現的功能一樣,可是寫法和接口定義是完全不同的,所以寫BSP一定要按照該系統BSP的定義形式來寫(BSP的編程過程大多數是在某一個成型的BSP模板上進行修改)。這樣才能與上層OS保持正確的接口,良好的支持上層OS。

        例如:

        在VxWorks中的網卡驅動,首先在config.h中包含該網卡,然后將網卡含網卡的信息的參數放入數組 END_TBL_ENTRY endDevTbl [] 中,系統通過函數muxDevLoad( )調用這個數組來安裝網卡驅動。

        而在Linux中的網卡驅動,是在space.c中聲明該網絡設備,再把網卡驅動的一些函數加到dev結構中,由函數ether_setup()來完成網卡驅動的安裝。


        純粹的BSP所包含的內容一般說來是和系統有關的驅動和程序,如網絡驅動和系統中網絡協議有關,串口驅動和系統下載調試有關等等。離開這些驅動系統就不能正常工作。

        Tornado中BSP的編譯和上層應用程序不同,用命令行或直接在Tornado環境下Build,在Tornado下不能跟蹤調試。

        用戶也可以添加自己的程序到BSP中,但嚴格來說不應該算BSP.一般來說這種做法不建議。因為一旦操作系統能良好運行于最終的主板硬件后,BSP也就固定了,不需要做任何改動。而用戶自己在BSP中的程序還會不斷的升級更新,這樣勢必對BSP有不好的影響,對系統造成影響,同時由于BSP調試編譯環境較差,也不利于程序的編譯調試。

        上層程序

        Tools - Applications
        --------------
        I/O System
        VxWorks Libraries
        TCP/IP 
        Wind Kernel

        BSP
        --------------
        SCSI Controllerr
        Serial Controller
        Clock Timer
        Ethernet Controller
        .. ..

        硬件




        BSP在系統和Windows系統中的不同

        其實運行與PC機上的windows或linux系統也是有BSP的。只是PC機均采用統一的X86體系架構,這樣一定操作系統(windows,linux..)的BSP相對x86架構是單一確定的,不需要做任何修改就可以很容易支持OS在x86上正常運行,所以在PC機上談論BSP這個概念也沒什么意義了。

        而對系統來說情況則完全不同,目前市場上多種結構的CPU(RISC)并存(PPC,ARM,MIPS....),為了性能的需要,外圍設備也會有不同的選擇和定義。一個嵌入式操作系統針對不同的CPU,會有不同的BSP,即使同一種CPU,由于外設的一點差別(如外部擴展DRAM的大小,類型改變),BSP相應的部分也不一樣。
        所以根據硬件設計編寫和修改BSP,保證系統正常的運行是非常重要的。



        BSP和PC機主板上的BIOS區別

        BSP和PC機主板上的BIOS區別很大,BIOS主要是負責在電腦開啟時檢測、初始化系統設備(設置棧指針,中斷分配,內存初始化..)、裝入操作系統并調度操作系統向硬件發出的指令,它的Firmware代碼是在芯片生產過程中固化的,一般來說用戶是無法修改。其實是為下載運行操作系統做準備,把操作系統由硬盤加載到內存,并傳遞一些硬件接口設置給系統。在OS正常運行后,BIOS的作用基本上也就完成了,這就是為什么更改BIOS一定要從新關機開機。

        PC機BIOS的作用更象中的Bootloader(最底層的引導軟件,初始化主板的基本設置,為接收外部程序做硬件上的準備)。與Bootloader不同的是BIOS在裝載OS系統的同時,還傳遞一些參數設置(中斷端口定義,...),而Bootloader只是簡單的裝載系統。

        BSP是和操作系統綁在一起運行在主板上的,盡管BSP的開始部分和BIOS所做的工作類似,可是大部分和BIOS不同,作用也完全不同。此外BSP還包含和系統有關的基本驅動(串口,網口...),此外程序員還可以編程修改BSP,在BSP中任意添加一些和系統無關的驅動或程序,甚至可以把上層開發的統統放到BSP中。

        而BIOS程序是用戶不能更改,編譯編程的,只能對參數進行修改設置。更不會包含一些基本的硬件驅動。



        BSP在中的位置和作用

        BSP開發處于整個的前期,是后面系統上應用程序能夠正常運行的保證。

        大概步驟如下:

        1.硬件主板研制,測試。

        2.操作系統的選定,BSP編程。

        3.上層應用程序的開發。

        BSP部分在硬件和操作系統,上層應用程序之間。所以這就要求BSP程序員對硬件,軟件和操作系統都要有一定的了解。這樣才能做好BSP編程。

        熟悉工具方面:電表,示波器,邏輯分析儀。硬件仿真器,仿真調試環境。

        語言方面:匯編語言,C語言。

        linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)


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