什么是BSP? 概念解析

BSP(Board Support Package)是板級支持包,是介于主板硬件和操作系統之間的一層,應該說是屬于操作系統的一部分,主要目的是為了支持操作系統,使之能夠更好的運行于硬件主板.BSP是相對于操作系統而言的,不同的操作系統對應于不同定義形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相對于某一CPU來說盡管實現的功能一樣,可是寫法和接口定義是完全不同的,所以寫BSP一定要按照該系統BSP的定義形式來寫(BSP的編程過程大多數是在某一個成型的BSP模板上進行修改).這樣才能與上層OS保持正確的接口,良好的支持上層OS.

例如:
在VxWorks中的網卡驅動,首先在config.h中包含該網卡,然后將網卡含網卡的信息的參數放入數組 END_TBL_ENTRY endDevTbl [] 中,系統通過函數muxDevLoad( )調用這個數組來安裝網卡驅動.

而在Linux中的網卡驅動,是在space.c中聲明該網絡設備,再把網卡驅動的一些函數加到dev結構中,由函數ether_setup()來完成網卡驅動的安裝.

純粹的BSP所包含的內容一般說來是和系統有關的驅動和程序,如網絡驅動和系統中網絡協議有關,串口驅動和系統下載調試有關等等.離開這些驅動系統就不能正常工作.

Tornado中BSP的編譯和上層應用程序不同,用命令行或直接在Tornado環境下Build,在Tornado下不能跟蹤調試.

用戶也可以添加自己的程序到BSP中,但嚴格來說不應該算BSP.一般來說這種做法不建議.因為一旦操作系統能良好運行于最終的主板硬件后,BSP也就固定了,不需要做任何改動.而用戶自己在BSP中的程序還會不斷的升級更新,這樣勢必對BSP有不好的影響,對系統造成影響,同時由于BSP調試編譯環境較差,也不利于程序的編譯調試.

上層程序

Tools - Applications

I/O System
VxWorks Libraries
TCP/IP

Wind Kernel

BSP
SCSI Controllerr
Serial Controller
Clock Timer
Ethernet Controller
.. ..

硬件

BSP在嵌入式系統和Windows系統中的不同

其實運行與PC機上的windows或linux系統也是有BSP的.只是PC機均采用統一的X86體系架構,這樣一定操作系統(windows,linux..)的BSP相對x86架構是單一確定的,不需要做任何修改就可以很容易支持OS在x86上正常運行,所以在PC機上談論BSP這個概念也沒什么意義了.

而對嵌入式系統來說情況則完全不同,目前市場上多種結構的嵌入式CPU(RISC)并存(PPC,ARM,MIPS....),為了性能的需要,外圍設備也會有不同的選擇和定義.一個嵌入式操作系統針對不同的CPU,會有不同的BSP,即使同一種CPU,由于外設的一點差別(如外部擴展DRAM的大小,類型改變),BSP相應的部分也不一樣.
所以根據硬件設計編寫和修改BSP,保證系統正常的運行是非常重要的.

BSP和PC機主板上的BIOS區別
BSP和PC機主板上的BIOS區別很大,BIOS主要是負責在電腦開啟時檢測、初始化系統設備(設置棧指針,中斷分配,內存初始化..)、裝入操作系統并調度操作系統向硬件發出的指令,它的Firmware代碼是在芯片生產過程中固化的,一般來說用戶是無法修改.其實是為下載運行操作系統做準備,把操作系統由硬盤加載到內存,并傳遞一些硬件接口設置給系統.在OS正常運行后,BIOS的作用基本上也就完成了,這就是為什么更改BIOS一定要從新關機開機.

PC機BIOS的作用更象嵌入式系統中的Bootloader(最底層的引導軟件,初始化主板的基本設置,為接收外部程序做硬件上的準備).與Bootloader不同的是BIOS在裝載OS系統的同時,還傳遞一些參數設置(中斷端口定義,...),而Bootloader只是簡單的裝載系統.

BSP是和操作系統綁在一起運行在主板上的,盡管BSP的開始部分和BIOS所做的工作類似,可是大部分和BIOS不同,作用也完全不同.此外BSP還包含和系統有關的基本驅動(串口,網口...),此外程序員還可以編程修改BSP,在BSP中任意添加一些和系統無關的驅動或程序,甚至可以把上層開發的統統放到BSP中.

而BIOS程序是用戶不能更改,編譯編程的,只能對參數進行修改設置.更不會包含一些基本的硬件驅動.

BSP在嵌入式開發中的位置和作用

BSP開發處于整個嵌入式開發的前期,是后面系統上應用程序能夠正常運行的保證.

大概步驟如下:

1.硬件主板研制,測試.

2.操作系統的選定,BSP編程.

3.上層應用程序的開發.

BSP部分在硬件和操作系統,上層應用程序之間.所以這就要求BSP程序員對硬件,軟件和操作系統都要有一定的了解.這樣才能做好BSP編程.

熟悉工具方面:電表,示波器,邏輯分析儀.硬件仿真器,仿真調試環境