Bootrom功能改進經(jīng)驗談

摘要：以VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)為例，介紹了改進啟動代碼（Bootrom）功能的四點經(jīng)驗：（1）具備故障保護功能的Bootrom的自我在線更新；（2）增加重啟功能；（3）自動運行應(yīng)用軟件；（4）多種應(yīng)用軟件的選擇。

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VxWorks是美國WindRiver System公司于1983年設(shè)計開發(fā)后個運行在目標(biāo)機上的高性能、可裁減的嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS）。它是一種功能強大而且比較復(fù)雜的操作系統(tǒng)，包括了進程管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及系統(tǒng)應(yīng)用等幾部分。VxWorks為程序員提供了高效的實時多任務(wù)調(diào)度、中斷管理、實時的系統(tǒng)資源以及實時的任務(wù)間通信。其核心功能主要有微內(nèi)核、任務(wù)間通信機制、網(wǎng)絡(luò)支持、文件系統(tǒng)和I/O管理、POSIX標(biāo)準(zhǔn)實時擴展以及C++等其他標(biāo)準(zhǔn)支持。在各種CPU平臺上提供了統(tǒng)一的編程接口和一致的運行特性，盡可能地屏蔽不同CPU之間的底層差異。應(yīng)用程序員可以將盡可能多的精力放在應(yīng)用程序本身，而不必關(guān)心系統(tǒng)資源的管理。VxWorks以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精類技術(shù)及實時要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通信、彈道制導(dǎo)、飛機導(dǎo)航等。

設(shè)計師通常利用VxWorks開發(fā)Bootrom代碼。Bootrom相當(dāng)于PC機中的BIOS，它完成對加載過程中所需設(shè)備的初始化及驅(qū)動；然后，通過某種可選擇的通信手段（如網(wǎng)口、串口），將VxWorks內(nèi)核加載。VxWorks內(nèi)核相關(guān)于PC機上的操作系統(tǒng)，如Linux、Windows。此外，Bootrom還提供了一些輔助功能，如地址內(nèi)容查看、地址內(nèi)容修改和Bootrom菜單顯示信息控制等功能。但是，在實際應(yīng)用中，這些功能不夠豐富，便利性不足。本文介紹了幾點筆者在工作中行之有效的改進Bootrom功能的經(jīng)驗。

1 具備故障保護功能的Bootrom的自我在線更新

Bootrom一般以二進制文件的方式保存在非易失懷存儲介質(zhì)，例如Flash、CF卡、EPROM中。通常需要仿無休止器、燒結(jié)器或JTAG工具等才能將代碼燒入這類介質(zhì)，在實際應(yīng)用中非常不便。以Flash為例介紹如何在線更新Bootrom。

首先，為了做到故障保護，防止在更新過程中發(fā)生更新文件出錯、斷電等災(zāi)難性故障，Bootrom的數(shù)據(jù)必須在更新之前備份在Flash的另一區(qū)域。因此，F(xiàn)lash中必須存在兩片物理區(qū)域，暫且命名為PA和PB，每片512KB（假設(shè)Bootrom文件小于512KB）。兩片物理區(qū)域的起始地址可以互換，其中一片區(qū)域的起始地址必須為系統(tǒng)的上電啟動地址，這個地址因處理器而異，例如，PowerPC體系結(jié)構(gòu)的處理器的啟動地址一般是0xfff00100，而MIPS體系結(jié)構(gòu)的處理器的啟動地址是0xbfc00000。在邏輯上，以啟動地址開始的區(qū)域為主Boot區(qū)，另一片區(qū)域為備Boot區(qū)。

為了實現(xiàn)地址互聯(lián)換，在CPU模塊

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