BSP 概念解析
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(shuō)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(lái)說(shuō)盡管實(shí)現的功能一樣,可是寫(xiě)法和接口定義是完全不同的,所以寫(xiě)BSP一定要按照該系統BSP的定義形式來(lái)寫(xiě)(BSP的編程過(guò)程大多數是在某一個(gè)成型的BSP模板上進(jìn)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(wǎng)卡驅動(dòng),首先在config.h中包含該網(wǎng)卡,然后將網(wǎng)卡含網(wǎng)卡的信息的參數放入數組 END_TBL_ENTRY endDevTbl [] 中,系統通過(guò)函數muxDevLoad( )調用這個(gè)數組來(lái)安裝網(wǎng)卡驅動(dòng)。
而在Linux中的網(wǎng)卡驅動(dòng),是在space.c中聲明該網(wǎng)絡(luò )設備,再把網(wǎng)卡驅動(dòng)的一些函數加到dev結構中,由函數ether_setup()來(lái)完成網(wǎng)卡驅動(dòng)的安裝。
純粹的BSP所包含的內容一般說(shuō)來(lái)是和系統有關(guān)的驅動(dòng)和程序,如網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)和系統中網(wǎng)絡(luò )協(xié)議有關(guān),串口驅動(dòng)和系統下載調試有關(guān)等等。離開(kāi)這些驅動(dòng)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(huán)境下Build,在Tornado下不能跟蹤調試。
用戶(hù)也可以添加自己的程序到BSP中,但嚴格來(lái)說(shuō)不應該算BSP.一般來(lái)說(shuō)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(dòng)。而用戶(hù)自己在BSP中的程序還會(huì )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(shí)由于BSP調試編譯環(huán)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在嵌入式系統和Windows系統中的不同
其實(shí)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?wù)揃SP這個(gè)概念也沒(méi)什么意義了。
而對嵌入式系統來(lái)說(shuō)情況則完全不同,目前市場(chǎng)上多種結構的嵌入式CPU(RISC)并存(PPC,ARM,MIPS....),為了性能的需要,外圍設備也會(huì )有不同的選擇和定義。一個(gè)嵌入式操作系統針對不同的CPU,會(huì )有不同的BSP,即使同一種CPU,由于外設的一點(diǎn)差別(如外部擴展DRAM的大小,類(lèi)型改變),BSP相應的部分也不一樣。
所以根據硬件設計編寫(xiě)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(kāi)啟時(shí)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(fā)出的指令,它的Firmware代碼是在芯片生產(chǎn)過(guò)程中固化的,一般來(lái)說(shuō)用戶(hù)是無(wú)法修改。其實(shí)是為下載運行操作系統做準備,把操作系統由硬盤(pán)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(guān)機開(kāi)機。
PC機BIOS的作用更象嵌入式系統中的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(shí),還傳遞一些參數設置(中斷端口定義,...),而B(niǎo)ootloader只是簡(jiǎn)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(kāi)始部分和BIOS所做的工作類(lèi)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(guān)的基本驅動(dòng)(串口,網(wǎng)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(wú)關(guān)的驅動(dòng)或程序,甚至可以把上層開(kāi)發(fā)的統統放到BSP中。
而B(niǎo)IOS程序是用戶(hù)不能更改,編譯編程的,只能對參數進(jìn)行修改設置。更不會(huì )包含一些基本的硬件驅動(dòng)。
BSP在嵌入式開(kāi)發(fā)中的位置和作用
BSP開(kāi)發(fā)處于整個(gè)嵌入式開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)。
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(huán)境。
語(yǔ)言方面:匯編語(yǔ)言,C語(yǔ)言。
linux操作系統文章專(zhuān)題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)
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