vxWorks_BSP移植笔记(2)

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1. 适用范围

主要从几个关键主题描述s3c2440a的 VxWorks BSP定制工作， 对整个过程作了详细描述。另外提供一些开发中需要使用的参考资源，包括手册、文档、代码和工具等。

适用于基于ARM的VxWorks 的BSP开发。

此次移植的VxWorks BSP基于Tornado 2.2，适用于EPC6000，MiniHMI-1000等基于s3c2440a的工控板上。实现了向量表映射，中断异常管理，系统时钟，辅助时钟，Uart等最基本的驱动与功能。可用于生成VxWorks的bootrom和VxWorks镜像。

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2. BSP分析

2.1 BSP的文件构成

VxWorks的BSP组成文件主要包含在四个目录下： ? ? ? ?

Tornado\\target\\config\\all ：所有BSP的公共部分；

Tornado\\target\\config\\comps\\vxworks：基本模块描述文件(*.cdf)； Tornado\\target\\config\\comps\\src：模块配置文件（被usrConfig.c使用）； Tornado\\target\\config\\bspname：与目标板相关的部分。

通常将\\target\\config\\all 下的文件拷贝到\\target\\config\\bspname\\all，同时修改makefile文

件中的“CONFIG_ALL”项，设置为正确的路径。这样做的目的是为了在修改all目录下文件时不影响其它的BSP。

下面分别介绍这些文件： 1. all目录：

在该目录下主要有如下几个文件：

bootConfig.c：是bootrom的主要初始化与控制文件。BootConfig.c是usrConfig.c的一个子集，所以bootrom只能提供完整VxWorks Image中的部分功能。bootrom不使用MMU库（SPARC除外）。在集成环境下修改工程相关的配置信息不会影响bootrom,只有直接修改config.h,configAll.h,bootConfig.c和bootInit.c文件才会影响到bootrom；

bootInit.c：定义了romStart()函数，用于bootrom的第二阶段初始化。首先把text和data段从ROM拷到RAM中，然后初始化部分RAM，进行解压；

usrConfig.c：包含VxWorks镜像的主要初始化代码。在Tornado集成环境下生成VxWorks镜像时会用到此文件。

2. bspname目录：

在该目录下主要有如下几个文件：

Makefile：bootrom的Makefile文件。其中定义了一些宏，如：ROM_TEXT_ADRS，ROM_SIZE，RAM_LOW_ADRS，RAM_HIGH_ADRS；这些宏定义应该与config.h下的定义相一致；

config.h：包含所有的头文件和与CPU及系统相关的宏定义，如：对Cache和MMU的配置，RAM和ROM的定位以及大小配置；

romInit.s：该文件是bootrom和带ROM启动功能的 VxWorks 镜像的初始化入口汇编代码，即实现了romInit()。目标板一上电就开始执行romInit()，主要完成三部分工作： ? ? ?

关看门狗，屏蔽中断，禁能MMU，Cache，配置处理器时钟； 初始化内存控制器；

初始化堆栈指针和其它寄存器以执行C语言，然后调用romStart().

注意：romInit()中的函数或变量必须设计成与内存地址无关的代码（PIC），如

程序清单 2.1所示：

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程序清单 2.1 与内存地址无关代码

L$_HiPosn:

.long ROM_TEXT_ADRS + HiPosn - FUNC(romInit) L$_rStrtInRom:

.long ROM_TEXT_ADRS + FUNC(romStart) - FUNC(romInit) L$_SMRDATA:

.long ROM_TEXT_ADRS + SMRDATA - FUNC(romInit)

romInit.s只执行一些必要的初始化，其余的初始化工作在后面完成。

sysALib.s：包含目标板或系统相关的汇编语言函数，即实现了_sysInit()，是基于RAM的VxWorks镜像的入口程序，当bootrom引导完镜像后，就会从此出开始执行。sysALib.s类似于romInit.s完成的工作，但它不必设计成PIC,且可调用其它库中的函数。

sysSerial.c：串口驱动程序的安装和初始化。 bspname.h：包含与处理器相关的宏定义。

sysLib.c：包含与目标板或系统相关的C语言函数，sysLib.c中应该实现以下几类函数： ? ? ? ? ? ? ?

系统时钟中断相关的函数：sysClkConnect(),sysClkDisable(),sysClkEnable(), sysClkInt(),sysClkRateGet(),sysClkRateSet(); 系统硬件初始化函数：sysHwInit(),sysHwInit2()

内存相关的函数：sysMemTop(),sysNvRamGet(),sysNvRamSet()

串口相关的函数：sysSerialHwInit(),sysSerialHwInit2(),sysSerialChanGet() 杂项函数：sysBspRev(),sysModel(),sysToMonitor()

其它可选函数：如：辅助时钟中断相关函数，总线相关函数

其中部分函数的实现在驱动程序子文件中完成。通过包含C文件的方式引入到sysLib.c中，如程序清单 2.2所示：

程序清单 2.2 包含C文件

#include \ /* sys interrupt */ #include \ /* sys timer */ #include \ /* sio channel */

#ifdef INCLUDE_END

#include \ /* END device */ #endif

2.2 BSP的执行逻辑

2.2.1 BootROM image

bootrom主要用于启动装载VxWorks image，因此完成较少的系统初始化，。一般有压缩和不压缩两种形式,如bootrom和boot_uncmp。与VxWorks image的主要区别在于Bootrom调用bootConfig.c,而VxWorks镜像调用usrConfig.c。

1. bootrom的执行逻辑：

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文件romInit.s中的romInit→文件bootInit.c中的romStart→文件bootConfig.c中的usrInit→sysHwInit()→usrKernelInit()→KernelInit(usrRoot,...)

usrRoot→bootCmdLoop(void)命令行选择，或autoboot→bootLoad(pLine, &entry)加载模块到内存(网络，TFFS，TSFS…) →netifAttach()→go(entry) →(entry)()从入口开始执行，不返回。

2.2.2 VxWorks image

1. 不带ROM引导功能的VxWorks镜像

不带ROM引导功能的VxWorks镜像向需要bootrom将其加载到RAM中，sysaLib.s是在RAM中执行的第一个函数，执行逻辑如下：

文件sysaLib.s中的sysInit→文件usrConfig.c中的usrInit→sysHwInit→usrKernelInit→ KernelInit(usrRoot,...)

其主要函数及功能如表 2.1 函数说明

表 2.1 函数说明

函 数 sysInit()

函 数 功 能 (a)锁住中断；(b)禁用缓冲； (c)初始化处理器寄存器到一缺省值;

(d)清除所有悬置中断； (e)激活usrInit()，指明启动类型。

usrInit()

(a)对bss赋零；

(b)保存bootType于sysStartType;

(c)调用excVecInit(),初始化所有系统和缺省中断向量； (d)依次调用sysHwInit(), usrKernelInit(),kernelInit().

usrKernelInit()

依次调用

classLibInit(),taskLibInit(),taskHookInit(),semBLibInit(),semMLibInit(),semCLibInit(),semOLibInit(),wdLibInit(),msgQLibInit(),qInit(),work

QInit()

kernelInit()

初始化并启动内核。 (a)激活intLockLevelSet(); (b)从内存池顶部创建根堆栈和TCB； (c)调用taskInit(),taskActivate(),用于usrRoot();

(d)调用usrRoot().

usrRoot()

初始化I/O系统，驱动器，设备（在configAll.h和config.h中指定）

(a)调用sysClkConnect(),sysClkRateSet(),

iosInit(),[ttyDrv()];

(b)初始化excInit(),logInit(),sigInit().

(c)初始化管道,pipeDrv();

(d)stdioInit(),mathSoftInit()或mathHardInit() (e)wdbConfig():配置并初始化目标代理机

usrConfig.c kernelLib.c usrKernel.c usrConfig.c 所 在 文 件 sysALib.s

2. 带ROM引导功能的VxWorks镜像

其中ROM驻留型的镜像在执行romStart函数时只把VxWorks镜像的data段复制到

RAM的LOCAL_LOW_ADRS, text部分留在ROM并在ROM中执行，执行逻辑如下： 移植技术笔记 ?2009 Guangzhou ZHIYUAN Electronics CO., LTD.

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文件romInit.s中的romInit→文件\\comps\\src\\romStart.c中的romStart→文件usrConfig.c中的usrInit→sysHwInit→usrKernelInit→KernelInit(usrRoot,...)

其主要函数及功能如表 2.2所示：

表 2.2 函数说明

函数 1.romInit()

函数功能

(a)禁止中断；(b)保存启动类型；(c)硬件初始化；

(d)调用romStart();

2.romStart()

(a)将数据段从ROM拷贝到RAM，清内存；

(b)有必要的话将代码段从ROM拷贝到RAM，有必要的话

解压缩；(c)调用usrInit();

3.usrInit() 4.usrKernelInit() 5.kernelInit() 6.usrRoot()

初始化程序

如果相应的配置文件被定义，对应函数被调用

初始化并启动内核

初始化I/O系统，驱动器，创建设备

usrConfig.c usrKernel.c kernelLib.c usrConfig.c romStart.c 所在文件 romInit.s

2.2.3 Driver加载的时机

在syslib.c文件中，被初始化的设备是系统或调试所依赖的，我们称为“近设备”，例如串口、时钟；在用户应用程序内被初始化的设备是依赖于操作系统的，我们成为“远设备”，例如在driver中需要使用信号量。

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