基于VxWorks的BSP技术分析

VxWorks是由美国Wind River 公司推出的一种强嵌入式实时操作系统（RTOS）。它采用微内核结构，具有高可靠性、实时性、可裁减性等特点，而且支持多种CPU。VxWorks的一个重要特点是它的可移植性，应用程序编码在很大程度上与目标板的硬件和结构无关。它把所有特定的硬件功能都集成在一个称之为板级支持包BSP（Board Support Package）的库中。

目前为止Wind River公司提供的基于某一CPU 评估板的BSP 超过200个，当用户开发自己目标板的BSP时，比较简单的方法是从所提供的BSP中选一个最接近的来修改。这里提到的BSP的设计就是指这种板级的对依赖于硬件的源代码做必要的修改、增加或删除，以满足特定的硬件环境。

1 BSP的概念

BSP(Board Support Package,——板级支持包)是介于底层硬件和上层软件之间的底层软件开发包，这源于嵌入式操作系统与硬件无关的设计思想。如今的各种嵌入式系统,都采用了分层的设计方法。它将系统中与硬件直接相关的一层软件独立出来,称之为板级支持包(BSP)。这里BSP的主要功能为屏蔽硬件，提供操作系统的驱动及硬件驱动，具体功能包括：

(1)目标板硬件初始化，主要是CPU的初始化，为整个系统提供底层硬件支持；

(2)为操作系统提供设备驱动程序和系统中断服务程序；

(3)定制操作系统的功能，为软件系统提供一个实时多任务的运行环境；

(4)初始化操作系统，为操作系统的正常运行做好准备；无线SOC开发平台499元 S3C44B0 ARM7开发板378元 S3C2410 ARM9开发板780元 AT91SAM7S64 ARM7 单片机开发板之王——ELITE-I单片机学习开发系统1200元 S3C2410 ARM9开发板(II) 950元 EPM1270T144C CPLD开发板480元
2 BSP文件组成及功能

BSP中包括源代码、头文件、MAKE文件、派生文件以及二进制驱动程序模块。在VxWorks 中硬件驱动程序分为通用性和BSP专用性两类。在开发BSP时，既要对BSP专用的驱动程序提供支持，还要将通用的设备驱动程序集成在一起。因此，编写的设备驱动程序，可根据具体情况放在BSP中的合适位置。

BSP文件在 VxWorks /target /config /all和VxWorks /target /config / bspname文件夹里。其中，all文件夹里的文件是所有BSP的通用文件，bspname文件夹的文件是用户自己定制的BSP文件^[1]。经过编译、链接，并在makefile和depend.bspname等文件的控制下，原程序最后将生成镜像。BSP的组成及主要文件功能如下。

(1)Tornadotargetconfigall目录下的文件。包括 bootConfig.c，bootInit.c，usrConfig.c等，它们是所有BSP共享的，主要是缺省定义了所有VxWorks配置以及 Boot Rom的初始化控制代码，所以不是特别需要不要更改里面的任何文件。

(2)Tornadotargetconfigbspname目录下的文件。包括 makefile，depend.bspname，config.h，bspname.h，romInit.s，sysALib.s，sysLib.c，sysSerial.c 等，其中config.h中包含特定CPU板的所有包含文件和定义。

VxWorks支持多种处理器平台，用户可以针对不同的目标系统，通过修改这些文件来完成BSP与 VxWorks在不同平台上的移植。

3 Vxworks映像分类及其启动过程

3.1 VxWorks映像及其分类

VxWorks在启动过程中涉及到两个映像文件：bootrom映像和VxWorks映像。这两个映像文件都要使用BSP代码。bootrom文件是从ROM引导VxWorks的引导目标模块，用于对目标板进行初始化，加载VxWorks操作系统映像。VxWorks image包含VxWorks OS，最终运行于目标板上。VxWorks映像按加载类型可分为：可下载映像和可引导映像；按运行方式分为在ROM中和在RAM中两种。

可下载映像（Loadable Image），它实际包括两部分，一是VxWorks，二是boot ROM，两部分是独立创建的。可引导映像(Bootable Image)是将引导程序和VxWorks融为一体的映像，一般为最终产品，包括不驻留ROM的映像和驻留ROM的映像两种类型^[2]。