基于eCos操作系統的FLASH驅動(dòng)程序分析與移植

2．1 設備驅動(dòng)程序用戶(hù)API
eCos為應用程序提供了一組用戶(hù)API函數，這些操作包括對設備進(jìn)行初始化和配置，獲取配置信息，對設備進(jìn)行讀寫(xiě)等。設備驅動(dòng)程序必須使用設備句柄進(jìn)行設備操作，通過(guò)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(dòng)程序與內核及HAL的接口
應用程序在使用設備的時(shí)候，通過(guò)驅動(dòng)程序的用戶(hù)API函數訪(fǎng)問(wèn)設備驅動(dòng)程序，設備驅動(dòng)程序又調用設備內核API函數與內核和硬件抽象層HAL進(jìn)行交互，設備驅動(dòng)程序和內核又通過(guò)硬件抽象層HAL對硬件平臺進(jìn)行操作。
eCos內核向設備驅動(dòng)程序提供調度、時(shí)鐘、同步、中斷等內核服務(wù)的支持。在某些嵌入式應用中，部分內核服務(wù)并不是必需的。在配置時(shí)不選擇Kernel包，設備驅動(dòng)程序的內核服務(wù)支持由硬件抽象層提供。
HAL包含所有與平臺相關(guān)的代碼，是eCos操作系統對硬件進(jìn)行的抽象定義，它直接控制和訪(fǎng)問(wèn)硬件，為eCos內核和高層代碼提供服務(wù)。
I／O包和DEV包構成了eCos驅動(dòng)程序的基本框架。設備驅動(dòng)程序一般分為三個(gè)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(fǎng)問(wèn)設備時(shí)使用邏輯設備名，每個(gè)設備都對應一個(gè)惟一的邏輯設備名。DEV包提供設備操作的底層實(shí)現，對硬件通過(guò)HAL直接操作。
eCos中的所有設備驅動(dòng)程序都使用設備表入口進(jìn)行描述。設備表入口使用宏DEVTAB_ENTRY()可以生成一個(gè)設備表入口數據結構。其中，_handlers指向DEVIO_TABLE入口函數。提供用戶(hù)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(dòng)程序的設計模式
一般來(lái)說(shuō)，eCos提供了三種驅動(dòng)程序設計模式。設備驅動(dòng)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(xiàn)程的同步進(jìn)行控制和管理。eCos設備驅動(dòng)程序的中斷模塊分為三個(gè)層次，分別是中斷服務(wù)程序ISR，中斷滯后服務(wù)程序DSR和中斷線(xiàn)程。中斷服務(wù)程序ISR在響應中斷時(shí)立即調用，中斷滯后服務(wù)程序DSR由ISR發(fā)出調用請求后執行，中斷線(xiàn)程為驅動(dòng)程序的客戶(hù)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(shí)間內調用ISR中斷服務(wù)程序，ISR對硬件中斷可以立即處理，但限于與中斷線(xiàn)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(wù)程序DSR進(jìn)入線(xiàn)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(wù)則要用戶(hù)自己定義中斷線(xiàn)程。對于一個(gè)具有中斷的設備驅動(dòng)程序，必須提供ISR和DSR。

3 基于方舟開(kāi)發(fā)板的Inter FLASH驅動(dòng)程序分析與移植
3．1 Inter公司的TE28F320的FLASH芯片驅動(dòng)程序分柢
Inter FLASH驅動(dòng)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(jìn)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(shí)，地址映射方式變?yōu)橹苯佑成湮锢矸绞?，如圖4所示。

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