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详解嵌入式中的BSP

2019-07-13 12:24发布

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（1）什么是BSP？    BSP是板级支持包，(board support package)是介于主板硬件和操作系统之间的一层，也属于操作系统的一部分，主要目的是为了支持操作系统，使之能够更好的运行于硬件主板。BSP是相对于操作系统而言的，不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP。例如，VxWorks的BSP和Linux的BSP相对于某一CPU来说尽管实现的功能一样，但写法和接口定义是完全不同的，所以写BSP一定要按照该系统BSP的定义形式来写（BSP的编程过程大多数是在某一个成型的BSP模板上进行修改），这样才能与上层OS保持正确的接口，良好的支持上层OS。例如在VxWorks中的网卡驱动，首先在config.h中包含该网卡，然后将网卡含网卡的信息的参数放入数组 END_TBL_ENTRY endDevTbl [] 中，系统通过函数muxDevLoad( )调用这个数组来安装网卡驱动。 而在Linux中的网卡驱动，是在space.c中声明该网络设备，再把网卡驱动的一些函数加到dev结构中，由函数ether_setup（）来完成网卡驱动的安装。   值得注意的是，纯碎的BSP所包含的内容一般是和系统有关的驱动和程序，如网卡驱动和系统中的网络协议有关，串口驱动和系统下载调试有关，离开这些驱动，系统就不能正常运行。 （2）BSP在嵌入式系统和Windows系统中的不同    其实运行与PC机上的windows或linux系统也是有BSP的，只是PC机均采用统一的X86体系架构，这样一定操作系统（windows,linux..)的BSP相对x86架构是单一确定的，不需要做任何修改就可以很容易支持OS在x86上正常运行，所以在PC机上谈论BSP这个概念也没什么意义了。    而对嵌入式系统来说情况则完全不同，目前市场上多种结构的嵌入式CPU（RISC)并存(PPC,ARM,MIPS....),为了性能的需要，外围设备也会有不同的选择和定义。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（如外部扩展DRAM的大小，类型改变），BSP相应的部分也不一样。所以在嵌入式开发过程中，根据硬件设计编写和修改BSP，保证系统正常的运行是非常重要的。 （3）BSP和PC机主板上的BIOS区别    BSP和PC机主板上的BIOS区别很大，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，它的Firmware代码是在芯片生产过程中固化的，一般来说用户是无法修改。其实是为下载运行操作系统做准备，把操作系统由硬盘加载到内存，并传递一些硬件接口设置给系统。在OS正常运行后，BIOS的作用基本上也就完成了，这就是为什么更改BIOS一定要从新关机开机。
   BSP是和操作系统绑在一起运行在主板上的，尽管BSP的开始部分和BIOS所做的工作类似，可是大部分和BIOS不同，作用也完全不同。此外BSP还包含和系统有关的基本驱动（串口，网口...),此外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。而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，更不会包含一些基本的硬件驱动。 （4）BSP在嵌入式开发中的位置和作用    BSP开发处于整个嵌入式开发的前期，是后面系统上应用程序能够正常运行的保证。BSP部分在硬件和操作系统，上层应用程序之间。所以这就要求BSP程序员对硬件，软件和操作系统都要有一定的了解。这样才能做好BSP编程。大概开发流程如下： a.硬件主板研制，测试。 b.操作系统的选定，BSP编程。 c.上层应用程序的开发。
（5）BSP在手机研发过程中的地位   BSP在智能手机研发中的作用，在下面这张图就可很好地体现，红 {MOD}标记的就是 BSP 主要负责的模块，这当中包括了 HAL（硬件抽象层）、BootLoader（硬件初始化管控）、Linux&Device Driver（Linux 内核驱动）三个部分。


由于BSP ( Board Support Package ) 是介于硬件和系统之间的桥梁，一方面要引导和驱动各种底层硬件，另一方面要为安卓系统提供包括任务调度、文件系统、电源管理在内的各种操作系统服务，虽然消费者不能直接感知，但它就如人的血液一样，无时无刻不在协调整个手机系统的运行，确保它在一个正常的环境下运转。更具体的来说，BSP 在手机的稳定性、发热、性能、续航等方面都起着相当重要的作用。 （6）BSP包括的一些内容   对于开发板提供商来说，BSP就是开发板的生产商提供的一个资料和资源包。通常包括: 一 硬件相关: 
1 开发板原理图 
2 开发板元件列表 
3 接口定义 
4 地址分布 二 软件相关: 
1 某些操作系统的bootloader及源代码 
2 某些操作系统裁剪好的映像文件(如linux系列可能有源码,如WinCE可能有CEC文件) 三 服务相关 
1 售后的技术支持

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