电子科技大学电子工程学院嵌入式系统设计与PCA技术课件第三章 嵌入式开发环境的建立及BSP包.ppt

Boot Loader 因为系统在启动过程中，BIOS会把Boot Loader读入内存，并把控制权交给它。MBR(零柱面零磁道1扇区)（针对硬盘启动）内的代码就是Boot Loader或者它的一部分，为了说明Boot loader的实现，先解释磁盘结构。 Boot Loader 一个硬盘在DOS文件系统下可被分为四个基本分区，可以把一个基本分区定义为一个扩展分区，然后再把这个基本分区分为一个或多个逻辑分区。 整个硬盘的分区表存放在硬盘的第一个扇区（MBR），每个扩展分区也对应一个分区表，它存放在该扩展分区对应的第一个扇区里。 除主引导扇区外，每个基本分区和扩展分区也有自己的引导扇区，结构与MBR相同，但逻辑分区的引导扇区不能用于启动。 Boot Loader 如果是硬盘启动，Boot Loader将查找主分区表中标记为活动分区的表项，把该表项对应的分区的引导扇区读入，然后将控制权交给该扇区内的引导程序。 Boot Loader 如果计算机上装有不只一个操作系统，仅仅MS-DOS的Boot Loader无法完成这种工作，需要一个可以多重起动的工具(如LILO, GRUB)，下面介绍Linux下较常用的LILO. LILO实际上是一个在Linux环境下编写的Boot Loader程序，主要功能是引导Linux操作系统的启动。 LILO的功能实际上是有几个程序共同实现的，它们是： （1）Map Installer 这是LILO用于管理启动文件的程序。它将boot loader写入引导分区，创建纪录文件以映射内核的启动。 （2）The boot loader 它负责把Linux内核或其他操作系统 的引导分区读入内存。还提供命令行接口，让用户选择从哪个操作系统启动和加入启动参数。 （3）其他文件：主要包括用于存放Map Installer记录的map文件和存放LILO配置信息的配置文件。 一 BSP的概念 BSP全称“板级支持包”（Board Support Packages），说的简单一点，就是一段启动代码，和计算机主板的BIOS差不多，但提供的功能区别就相差很大 在Windows CE中，BSP是驱动程序、OEM适应层（OEM Adaptation Layers，OAL）、硬件抽象层（HAL）以及启动设备和使外设正常工作所需BIOS文件的集合。 BSP和BIOS区别 BIOS主要是负责在电脑开启时检测、初始化系统设备（设置栈指针，中断分配，内存初始化..）、装入操作系统并调度操作系统向硬件发出的指令。 BSP是和操作系统绑在一起运行，尽管BSP的开始部分和BIOS所做的工作类似，但是 BSP还包含和系统有关的基本驱动 BIOS程序是用户不能更改，编译编程的，只能对参数进行修改设置，但是程序员还可以编程修改BSP，在BSP中任意添加一些和系统无关的驱动或程序，甚至可以把上层开发的统统放到BSP中 不同系统中的BSP 一个嵌入式操作系统针对不同的CPU，会有不同的BSP 即使同一种CPU，由于外设的一点差别BSP相应的部分也不一样 BSP的特点与功能 硬件相关性 因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性，所以，作为高层软件与硬件之间的接口，BSP必须为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。 操作系统相关性 不同的操作系统具有各自的软件层次结构，?因此，不同的操作系统具有特定的硬件接口形式。 BSP的设计与实现 为实现上述两部分功能，设计一个完整的BSP需要完成两部分工作： （1）设计初始化过程，完成嵌入式系统的初始化； （2）设计硬件相关的设备驱动，完成操作系统及应用程序对具体硬件的操作。 嵌入式系统初始化以及BSP的功能 嵌入式系统的初始化过程是一个同时包括硬件初始化和软件初始化的过程；而操作系统启动以前的初始化操作是BSP的主要功能之一 初始化过程总可以抽象为三个主要环境，按照自底向上、从硬件到软件的次序依次为：片级初始化、板级初始化和系统级初始化。 初始化过程 片级初始化： 主要完成CPU的初始化，包括设置CPU的核心寄存器和控制寄存器，CPU核心工作模式以及CPU的局部总线模式等。片级初始化把CPU从上电时的缺省状态逐步设置成为系统所要求的工作状态。这是一个纯硬件的初始化过程。 板级初始化： 完成CPU以外的其他硬件设备的初始化。除此之外，还要设置某些软件的数据结构和参数，为随后的系统级初始化和应用程序的运行建立硬件和软件环境。这是一个同时进行软硬件两部分在内的初始化过程。 电子科技大学 电子科技大学 * 第三章 嵌入式开发环境的建立及BSP包　 宿主机-目标机开发模式 PXA255开发板目标机环境 宿主机环境 设备抽象层(BSP包) 3.1