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PowerPC VxWorks BSP 分析
编号:
版本:V1.0
编 制: 宋宝华
审 核:
批 准:
作者博客:http://blog.donews.com/21cnbao
http://21cnbao.blog.51cto.com
作者系 www.linuxdriver.cn
站长
二零零七年三月
宋宝华(admin@linuxdriver.cn)
PowerPC VxWorks BSP分析
第 2 页 共 127 页
2
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宋宝华(admin@linuxdriver.cn)
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3
目 录
1
POWERPC 体系结构.............................................................................................4
2
POWERPC 汇编...................................................................................................10
3
POWERQUICC 硬件 ...........................................................................................15
3.1 MPC860 存储器接口........................................................................................................15
3.2 内存管理单元 MMU ........................................................................................................ 20
3.3 MPC860 中断....................................................................................................................21
3.4 MPC860 时钟....................................................................................................................27
3.5 MPC82XX
60X 总线 ........................................................................................................28
3.6 通信处理模块 ...................................................................................................................28
3.7 MPC860 硬件设计实例....................................................................................................29
4
POWERPC BSP 定制...........................................................................................29
4.1 启动过程 ...........................................................................................................................32
4.2 源码剖析 ...........................................................................................................................37
4.3 修改配置 ...........................................................................................................................63
5
设备驱动...............................................................................................................67
5.1 字符设备 ...........................................................................................................................68
5.2 串行设备 ...........................................................................................................................75
5.3 块设备 ...............................................................................................................................84
5.4 网络设备 ...........................................................................................................................90
5.5 PCI 总线..........................................................................................................................102
5.6 USB 设备 ........................................................................................................................108
5.7 新设备添加 ..................................................................................................................... 111
5.8 标准输入输出 ................................................................................................................. 112
6
VXWORKS 加载 ............................................................................................... 112
6.1 从 TFFS 文件系统加载 .................................................................................................. 112
6.2 从串口加载 .....................................................................................................................120
7
映像压缩.............................................................................................................124
8
总结.....................................................................................................................127
宋宝华(admin@linuxdriver.cn)
PowerPC VxWorks BSP分析
第 4 页 共 127 页
4
1 PowerPC 体系结构
POWER 是 Power Optimization With Enhanced RISC 的缩写,是 IBM 的很多服务器、
工作站和超级计算机的主要处理器。POWER 芯片起源于 801 CPU,是第二代 RISC 处理
器。POWER 芯片在 1990 年被 RS 或 RISC System/6000 UNIX 工作站(现在称为 eServer
和 pSeries)采用,POWER 的产品有 POWER1、POWER2、POWER3、POWER4,现在最
高端的是 POWER5。POWER5 处理器是目前单个芯片中性能最好的芯片。POWER6 计划
2006 年发布。
PowerPC 是 Apple、IBM 和摩托罗拉(Motorola)联盟(也称为 AIM 联盟)的产物,
它基于 POWER 体系结构,但是与 POWER 又有很多的不同。例如,PowerPC 是开放的,
它既支持高端的内存模型,也支持低端的内存模型,而 POWER 芯片是高端的。最初的
PowerPC 设计也着重于浮点性能和多处理能力的研究。当然,它也包含了大部分 POWER 指
令。很多应用程序都能在 PowerPC 上正常工作,这可能需要重新编译以进行一些转换。从
2000 年开始,摩托罗拉和 IBM 的 PowerPC 芯片都开始遵循 Book E 规范,这样可以提供
一些增强特性,从而使得 PowerPC 对嵌入式处理器应用(例如网络和存储设备,以及消费
者设备)更具有吸引力。PowerPC 体系结构的最大一个优点是它是开放的:它定义了一个
指令集(ISA),并且允许任何人来设计和制造与 PowerPC 兼容的处理器;为了支持
PowerPC 而开发的软件模块的源代码都可以自由使用。最后,
PowerPC 核心的精简为其他
部件预留了很大的空间,从新添加缓存到协处理都是如此,这样可以实现任意的设计复杂度。
PowerPC 体系结构分为三个级别(或者说是“book”)。通过对体系结构以这种方式进
行划分,为实现可以选择价格/性能比平衡的复杂性级别留出了空间,同时还保持了实现间
的代码兼容性。
Book I. 用户指令集体系结构
定义了通用于所有 PowerPC 实现的用户指令和寄存器的基本集合。这些是非特权指
令,为大多数程序所用。
Book II. 虚拟环境体系结构
定义了常规应用软件要求之外的附加的用户级功能,比如高速缓存管理、原子操作和用
户级计时器支持。虽然这些操作也是非特权的,但是程序通常还是通过操作系统调用来访问
这些函数。
Book III. 操作环境体系结构
宋宝华(admin@linuxdriver.cn)
PowerPC VxWorks BSP分析
第 5 页 共 127 页
5
定义了操作系统级需要和使用的操作。其中包括用于内存管理、异常向量处理、特权寄
存器访问、特权计时器访问的函数。Book III 中详细说明了对各种系统服务和功能的直接硬
件支持。
从最初的 PowerPC 体系结构的开发开始,就根据特定的市场需求而发生分支。当前,
PowerPC 体系结构家族树有两个活跃的分支,分别是 PowerPC AS 体系结构和 PowerPC
Book E 体系结构。PowerPC AS 体系结构是 IBM 为了满足它的 eServer pSeries UNIX 和
Linux 服务器产品家族及它的 eServer iSeries 企业服务器产品家族的具体需要而定义的。
PowerPC Book E 体系结构,也被称为 Book E,是 IBM 和 Motorola 为满足嵌入式市场的
特定需求而合作推出的。PowerPC AS 所采用的原始 PowerPC 体系结构与 Book E 所采用
的扩展之间的主要区别大部分集中于 Book III 区域中。
在这些衍生的体系结构中还有一些适当的应用级扩展,这些扩展大部分与具体应用的场
合相关,但是 PowerPC AS 和 PowerPC Book E 共享在 PowerPC 体系结构的 Book I 中定
义的基本指令集。虽然三种体系结构主要在操作系统级别上表现出不同,但它们在很大程度
上具备应用级的兼容性。
PowerPC 最初定义了同时对 32 位和 64 位实现的支持,可以让 32 位的应用程序运
行于 64 位系统之上。在 IBM pSeries 和 iSeries 服务器上使用的 PowerPC AS 系统现在只
提供体系结构的 64 位实现,新的 64 位应用程序和遗留的 32 位的应用程序可以运行于同
一个系统之上。PowerPC Book E 体系结构同时有 32 位实现和 64 位实现,64 位实现也完
全兼容 32 位 PowerPC 应用程序。这两种体系结构都具备与 PowerPC Book I
指令和寄存
器的完全兼容性,同时提供了对内存管理、异常和中断、计时器支持和调试支持等各方面的
系统级扩展。
最初的 PowerPC 体系结构仍是 PowerPC AS 和 PowerPC Book E 的主要组成部分,
并仍保持了其完整性,表现出了令人信服的应用级兼容性。
摩托罗拉半导体(飞思卡尔)从低到高的 PowerQUICC I、II、II Pro、III 四个系列的通
信处理器产品,应对不同的应用需求:
1) PowerQUICC I MPC8xx 低成本通信控制器系列,8xx core
MPC823, MPC823E, MPC850, MPC852T, MPC853T, MPC855T, MPC857DSL, MPC857T,
MPC859DSL, MPC860, MPC862, MPC866, MPC870, MPC875, MPC880, MPC885
2) PowerQUICC II MPC82xx 高性能低价格通信控制器系列,603e or G2 core
MPC8247, MPC8248, MPC8250, MPC8255, MPC8260, MPC8264, MPC8265, MPC8266,
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资源评论
- bluesky88502012-08-11还算比较有用的,对BSP感兴趣的朋友可以参考下,
fanjinyang1982
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