嵌入式系統底層軟件結構模型建構與協(xié)同性分析

作者：時(shí)間：2010-12-07 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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2.3 μCLinux 內核的加載

系統采用μCLinux 自帶的引導程序加載內核，用自舉模式和內核啟動(dòng)模式相互切換；同時(shí),切換到內核啟動(dòng)模式，自動(dòng)安全地啟動(dòng)系統。針對ARM7TDMI 的無(wú)MMU 特性，采用修改后的μCLinux 內核引導程序加載操作系統和初始化環(huán)境，解決內核加載的地址重映射問(wèn)題和操作系統的內存管理問(wèn)題。

2.4 WinCE 系統下BootLoader

完成定制WinCE 的加載主要工作是編寫(xiě)啟動(dòng)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 的結構、指令等，同時(shí)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，不用人工干預加載WinCE，其主控部分通過(guò)串口來(lái)接收用戶(hù)的命令。

2.5 系統板級支持包BSP

由于硬件環(huán)境、Bootloader 映射范圍以及二次開(kāi)發(fā)等原因，系統啟動(dòng)加載程序Bootloader 不能把經(jīng)過(guò)裁剪的OS 直接引導進(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(lái)說(shuō)盡管實(shí)現的功能一樣，寫(xiě)法和接口定義可以完全不同。BSP 的結構與內容差異性較大，依據不同的系統和應用環(huán)境，應設計建立合理、穩定的BSP 內核。

2.6 交叉融合

在分析過(guò)程、任務(wù)劃分以及系統協(xié)同性的基礎上，對系統底層軟件設計應考慮Bootloader、BSP、接口以及應用程序交叉與融合。應用 BSP 組成靈活性，設計充分考慮軟硬件協(xié)同。接口驅動(dòng)程序，如網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)、串口驅動(dòng)和系統下載調試、部分應用程序可添加到BSP 中，從系統結構的角度是，簡(jiǎn)化軟件層次和硬件尤其是存貯體系結構，當操作系統運行于硬件相對固定的系統，BSP 也相對固定，不需要做任何改動(dòng)，建立獨立的應用程序包。如果BSP 中的應用程序不斷升級，將對系統穩定性造成影響。

圖 4 表征了嵌入式系統三個(gè)軟件環(huán)節的結構變化，Bootloader、BSP、接口驅動(dòng)程序以及部分應用程序將產(chǎn)生融合與交叉。對于一次開(kāi)發(fā)功能強大的嵌入式系統，應充分利用嵌入式處理器供應商提供的Bootloader，使建立BSP 的過(guò)程變得相對容易。

軟件交叉與融合示意圖

圖 4. 軟件交叉與融合示意圖

3.結束語(yǔ)

通過(guò)對嵌入式系統結構與協(xié)同性探討，分析了嵌入式系統的特點(diǎn)和協(xié)同性。應用結構協(xié)同思路與流程，建立一個(gè)結構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(jiǎn)化軟件結構以及保護硬件平臺知識產(chǎn)權都有重要意義。嵌入式處理器種類(lèi)多，系統結構不盡相同，Bootloader 和BSP 的內容隨之會(huì )產(chǎn)生差異，應充分考慮系統協(xié)同問(wèn)題，避免傳統的多次設計、反復實(shí)驗的方式，為實(shí)際應用提供有益幫助。

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/151283.htm

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