嵌入系统开发指南.ppt

《嵌入系统开发指南.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入系统开发指南.ppt（23页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、嵌入系统开发指南 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一个产品软件包括l软件系统软件可执行文件BOOTROM：烧在BOOTROM里的小软件，管理软件加载等功能。在系统正常运行前使用，类似PC CMOS。特殊芯片的专用软件（逻辑/微码），用于FPGA可编程芯片、网络处理器。不在CPU运行。l硬件系统：板、卡、芯片等等l文档嵌入式系统与通用操作系统的区别l通用操作系统：运行在标准化的硬件平台上，目的是向用户提供多种多样的应用软件运行平台，应用软件与操作系统是

2、两个独立的软件，可以分别单独提供。l嵌入式系统 运行在用户自己开发的硬件平台上，仅提供特殊的，固定的应用。应用软件与操作系统属于一个整体，无法分割，操作系统嵌入到整个软件中。通用操作系统软件类型l应用软件客户端软件服务（Demon)软件l操作系统内核l设备驱动程序嵌入式系统软件l基本与通用系统作相同的划分，但缺乏通用系统在实现上强制执行的规则l应用软件基本上都属于服务（Demon)程序l大量的特殊硬件的驱动程序。操作系统内核的内容l进程（任务、线程）管理进程，任务，线程的区别l进程（任务、线程）间的通信消息，信号，信号量，管道l内存管理l设备管理l文件系统进程（任务、线程）l任务在运行时的内存

3、分布。l如何实现多任务，任务调度l抢占式多任务系统与非抢占式多任务系统l任务间通信临界区（数据临界区，可重入代码与代码临界区）同步与互斥操作系统的外延l将已经成为标准的开发函数库集成进操作系统，如：ANSI C标准库，POSIX标准库。l将已经成为标准的服务程序集成进操作系统，并提供系统调用使用户使用这些服务程序Shell(命令行,Windows界面）TCP/IP协议栈日志嵌入式系统的软件开发（一）l商业操作系统包含的内容DEMO板的操作系统二进制文件，包括内核和一些其他库（ANSI C，TCP/IP，Driver,BSP，shell,File System)部分源代码（Driver，BSP)

4、集成开发环境IDE（编辑器，工程管理，编译器，调试器，其他辅助工具）l嵌入式系统调试，HOST与TARGET。嵌入式系统的软件开发（二）l起始点：Demo板的软件。lBSP&BootRom l特殊硬件的驱动程序；l应用软件；l编译过程编译BSP编译应用软件链接操作系统内核、函数库、BSP和应用软件得到可加载文件（.bin或.hex等）嵌入式系统的软件开发（三）l目标机加载过程加载程序将计算机上编译得到的可加载文件传送到目标设备。（FTP，或串口XMODEM）设备上的BOOTROM程序接收，保存到FLASH。设备启动时，将执行文件加载到内存。程序指针跳转到执行文件的入口。嵌入式系统的软件开发（四

5、）l调试过程启动HOST与TARGET的通信程序启动调试器（host与target)指定要调试的任务或直接指定调试整个系统进行调试嵌入式系统的软件开发（五）l要求详细学习操作系统的说明文档，除非特殊原因，应充分利用系统提供的调用完成任务。详细了解自己涉及的所有系统调用。（功能，参数，返回值，是否会阻塞，是否可以在中断中被调用，出错类型）对所有的系统调用错误进行检查并至少输出出错信息作为出错处理。对操作系统附加的其他开发库调用函数有同样的要求嵌入式系统的软件开发（六）l基础软件人机界面（命令行，snmp,http）配置数据文件日志l业务模块：完成设备的业务功能，如TCP/IP的各种协议，实现中应

6、包括配置管理，热插拔，主备倒换功能。l设备管理：管理硬件设备和逻辑设备，实现中应包括配置管理，热插拔，主备倒换功能。嵌入式系统的应用软件分类电信设备软件系统的要求l结构合理，便于组合、剪裁、扩展，及时提供新功能特性，提高产品竞争力。l由于设备要长年连续运行，不希望发生停机，对稳定性的要求非常高!l设备一旦在用户（尤其是电信运营商）处发生问题，后果会比较严重，要尽快恢复。但是，网上情况复杂，发生问题的原因不容易定位，软件要提供尽可能好的调试维护手段。l提供热备份，告警，日志，跟踪，远程维护等辅助功能。实时系统l多用于电子设备，功能比较单一，要求对外界事件（中断）响应快l采用多任务机制，任务调度比

7、进程调度开销小，可以保证响应速度l用户界面和应用软件扩展能力比较差，是可以接受的。任务模型l任务的main函数：l初始化（申请资源，初始化数据）主循环（死循环）l等候事件（挂起点，只能有一个！）l处理事件l任务的使用l系统初始化或某个条件下创建任务l创建任务要给出入口函数指针、名称、优先级等。l任务一般是死循环，主函数永不退出。任务的切换l挂起点应该在主循环里设置一个。比如读事件时挂起，同时指定一个适当的超时时间。有把握时也可以用无限等待。l也可以用轮询方法：有事做事，无事就睡眠50ms之类；不理想：任务循环反应慢，无事时又空转。l当前任务挂起或睡眠时，低优先级任务可以执行vxWorks任务l

8、任务资源：PC指针、寄存器、调用栈、I/O指针等。注意内存是共享资源。l任务的状态：Ready：正在运行或等候运行Pend：等候资源，如被信号量挂起Delay：主动进入了睡眠 taskDelay()Suspend：被阻塞，通常是为调试而中断vxWorks任务l任务优先级：0-255，0最高。l任务调度：我们目前是可抢占一个任务释放CPU时，系统选取当前Ready状态的任务中优先级最高的任务投入运行。任务优先级要适当选择。较高优先级任务要避免长期占据CPU。vxWorks任务间通讯l共享内存：最简单，但要考虑冲突。任务间耦合度高。l信号量semaphores：控制同步或互斥。信号量有不同类型：计数可以是0-1，也可以是0-N。l消息队列：减少任务间耦合，但效率较低。lSocket/RPC：网络通讯的手段l信号signals：用于通知异常l前三个是最常用的。