嵌入式系统软件设计.ppt

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。
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用户应用软件高层
用户应用软件底层
GUI 协议 设备驱动 文件系统
操作系统层
板级支持包
初始化引导代码
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初始化引导代码也称为引导加载程序，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。
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PC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OS Boot Loader如LILO，或者GRUB）载入内存，然后将控制权交给OS Boot Loader，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。
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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 Boot Loader 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。
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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OS BootLoader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。
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BootLoader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。
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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/***/
lib_arm/
common/。
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8

：
.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- 来完成。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。
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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