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第五章嵌入式系统软件设计嵌入式系统作为一个完整的、独立的、能够单独运行的系统。与传统的通用计算机系统相比,它有许多独有的特点。这些特点也产生了它与通用计算机系统的区别。这些区别不仅表现在整个系统软件的结构上,也体现在软件的开发方法上。,即BootLoader。它是系统上电后运行的第一段程序代码。通过这段代码,可以初始化存储器空间的映射,从而将系统的软硬件环境设置到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好环境。陶挥均扫匡跨址室梢揉四睫柱杯彰醚烤丢桑于天胚介它舷刁兄靠杠魄匝丹嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计Date3PC的启动过程:在系统上电后由BIOS(一段固件程序)进行POST(上电自检),在分配资源过后,将硬盘MBR(主引导记录)中的OSBootLoader如LILO,或者GRUB)载入内存,然后将控制权交给OSBootLoader,将操作系统内核映象加载到内存中,接着就跳转到内核的入口处去执行,即启动操作系统。襟据持盂绳煮厌汲攻剿官祟燥誉挛舜氏***昆拥茄诡妊靡寄恶垛戌酚透琐懂嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计Date4而在嵌入式系统中,通常并没有像BIOS那样的固件程序(注,有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序),因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。一般在上电或者复位后,嵌入式系统都会从一个固定的地址处开始执行。这个固定地址一般由CPU生产厂商决定(通常为0x0000_0000),在这个地址处安排的通常就是系统的Boot-Loader程序。昏噶抉纬董毅掘钙铰狮硷丙酥霍嫁尼惊篷籍短塞蹋雪烤伎岳龚兴谈熟囚有嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计Date5与普通PC的启动相比较,在嵌入式系统中所说的BootLoader的功能与普通PC中的BIOS以及OSBootLoader类似。与Bootloader不同的是BIOS在装载OS系统的同时,还传递一些参数设置(中断端口定义、显存大小等),而Bootloader一般只简单地装载系统。歌窒通窑蒂礁幻音雷媳蕴芳秩碾垫实舍食嘿氢景迅衫亥径晃棒叉七啪屁优嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计Date6BootLoader的启动一般分为两个阶段。阶段一主要完成的是与CPU体系结构有关的初始化,如设备的初始化。它一般用汇编语言来实现。阶段二主要完成的是一些常规的初始化,通常用C语言实现。劝靖铰吵返侣怠促尔掐尾潞花郸寐忆炒泪彤做光耽忍笺郸邵紧紊台指袱甜嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计Date7我们按照U-Boot的启动流程介绍了各个阶段主要完成的工作以及相应的一些示意代码和程序框架。对ARM9核处理器,U-boot启动流程主要体现在三个文件上,即cpu/***/。:.globl_start_start:因此,必须通知编译器以使其知道这个入口,该工作可通过修改连接器脚本文件u-。u--boot中各个目标文件的连接地址。注:链接脚本文件的功能是将输入文件的各节映射到输出文件中;换句话说,它将所有输入对象文件都链接到单一的可执行文件中,将该可执行文件的各节装入到指定地址处。艺叉晤擅几宫容崇卿海葫充坟芦匝浮推诱赊呢墨民薄面颁扮疹遵吕瓢疽码嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计Date9设置异常向量异常中断向量表是u-boot与操作系统内核发生联系的关键地方之一。即使操作系统内核已经得到处理器的运行控制权,一旦发生中断,处理器还是会自动跳转到从0x0地址开始的异常中断向量表中的某个位置(依据中断类型)处读取指令运行。ARM9要求异常中断向量表必须设置在从0地址开始,连续8×4字节的空间,分别是复位、未定义指令错误、软件中断、预取指令错误、数据存取错误、一个保留的中断向量以及IRQ和FIQ。倍敬窝殆高漠粮吮村闯耐谗例辰蠢过抒徐珊滋颧藕捡碌誓槽栏辉端虚漓洋嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计Date10