QNX BSP分析

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这篇文章主要分析QNX BSP的大体框架,并以R-Car的BSP包示例

1. 介绍

BSP,Board Support Packages,板级支持包,是嵌入式系统中介于硬件平台和操作系统之间的中间层软件,主要目的是为了屏蔽底层硬件的多样性,根据操作系统的要求完成对硬件的直接操作,向操作系统提供底层硬件信息并最终启动操作系统。

QNX的BSP包,典型的包括以下几个部分:

  • IPL, Initial Program Loader
    最低限度地配置硬件以创建允许启动程序以及微内核运行的环境;
  • startup
    它的目的是复制和解压缩映像,如有必要,配置硬件,确定系统配置,并启动内核;
  • default buildfile
    指定镜像中要包含的任何文件和命令、可执行文件的启动顺序、文件和可执行文件的加载选项、命令行参数和可执行的环境变量等;
  • networking support
  • board-specific device drivers,system managers,utilities,etc

QNX BSP包以zip压缩包的形式提供(soc_vendor-soc-board.zip),有两种方式来使用:第一种,使用unzip来解压缩,以命令行的形式使用;第二种,import到IDE环境中,在集成开发环境中使用。

2. BSP结构

当解压一个BSP压缩包后,一个典型的代码组织结构如下图:


QNX BSP分析_第1张图片
  • /src
    该目录放置所有的源代码,在该目录下子目录有:/hardware, /lib, /utils,其中/hardware目录中存放了各类设备驱动代码、startup代码。Build BSP时,会将该目录下所有代码进行编译。一般在src目录中会包含一个或多个主构建文件,通常是放在src/hardware/startup/boards/目录下,当make install的时候,构建文件会拷贝到install/target/boot目录下,target指的是处理器的类型,比如aarch64。

  • /prebuilt
    该目录放置了预构建的二进制文件及头文件,当BSP在build时,会将/prebuilt目录中的文件拷贝到/install目录下,所有处理器特定的二进制文件都位于以该处理器类型命名的目录下,/prebuilt的路径可能如下所示:


    QNX BSP分析_第2张图片
  • /install
    该目录放置了从/prebuilt目录拷贝过来的文件,此外还有编译生成的文件,当使用mkifs工具来构建QNX镜像文件系统时,会首先使用这个目录下的文件;

  • /image
    该目录存放了最终的引导镜像,这个目录至少包含构建镜像所需的Makefile文件,此外还可以放置其他文件,比如:1)custom buildfiles(for flash, etc.);2)EFS buildfiles;3)IPL build scripts等;

上述讲到的几个文件夹在每个BSP的压缩包中都有,至于文件夹中涉及到的子目录及内容,则随着SDP的版本迭代而存在一些变化,总体来说,大同小异。

比如,在SDP 6.6.0版本中,各个子目录下内容如下表所示,其中{BSP_ROOT_DIR}指的是压缩包解压后的根目录,{CPU_VARIANT}指的是CPU的架构,比如在R-Car中使用的是aarch64.


QNX BSP分析_第3张图片

此外,文件名字约定如下,其中board_name指的是板子名字


QNX BSP分析_第4张图片

3. 编译

解压后BSP zip压缩包后,进入该压缩包的根目录,可以使用make命令来进行编译:

  • make all
    进行所有的操作,包括install、links,还有编译链接目标image;
  • make prebuilt
    将/prebuilt目录下的文件内容,拷贝到/install目录下;
  • make install
    执行该命令后,首先触发make prebuilt操作,然后进入/src目录,再执行两步:1)make hinstall,将/src目录中的公共头文件拷贝到/install目录下;2)make install去把/src目录中的文件进行编译,并将编译后的结果放置到/install目录中,此外也会拷贝src/hardware/startup/boards/下的构建文件,并重命名为board.build,board指的是开发板;
  • make links
    从install/cpu/boot/build/board.build到images/board.build创建符号链接,其中cpu指的是处理器类型,board指开发板;
  • make images
    进入images目录中,并执行该路径中的Makefile文件,根据make links目标期间的构建文件生成一个IFS(Image File System)文件;
  • 直接执行make的话,相当于make all。

4. 部署

当完成编译后,可以将生成好的Image部署到开发板中运行,有以下几种方法来load:


QNX BSP分析_第5张图片

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