基于eCos操作系統(tǒng)的FLASH驅(qū)動程序分析與移植

2．1 設(shè)備驅(qū)動程序用戶API
eCos為應(yīng)用程序提供了一組用戶API函數(shù)，這些操作包括對設(shè)備進行初始化和配置，獲取配置信息，對設(shè)備進行讀寫等。設(shè)備驅(qū)動程序必須使用設(shè)備句柄進行設(shè)備操作，通過cyg_io_lookup()函數(shù)把設(shè)備在系統(tǒng)中的惟一名字映射成設(shè)備句柄。
2．2 eCos驅(qū)動程序與內(nèi)核及HAL的接口
應(yīng)用程序在使用設(shè)備的時候，通過驅(qū)動程序的用戶API函數(shù)訪問設(shè)備驅(qū)動程序，設(shè)備驅(qū)動程序又調(diào)用設(shè)備內(nèi)核API函數(shù)與內(nèi)核和硬件抽象層HAL進行交互，設(shè)備驅(qū)動程序和內(nèi)核又通過硬件抽象層HAL對硬件平臺進行操作。
eCos內(nèi)核向設(shè)備驅(qū)動程序提供調(diào)度、時鐘、同步、中斷等內(nèi)核服務(wù)的支持。在某些嵌入式應(yīng)用中，部分內(nèi)核服務(wù)并不是必需的。在配置時不選擇Kernel包，設(shè)備驅(qū)動程序的內(nèi)核服務(wù)支持由硬件抽象層提供。
HAL包含所有與平臺相關(guān)的代碼，是eCos操作系統(tǒng)對硬件進行的抽象定義，它直接控制和訪問硬件，為eCos內(nèi)核和高層代碼提供服務(wù)。
I／O包和DEV包構(gòu)成了eCos驅(qū)動程序的基本框架。設(shè)備驅(qū)動程序一般分為三個部分，分別為設(shè)備表入口DEVTAB_ENTRY、設(shè)備I／O函數(shù)表DEVIO_TAB和設(shè)備I／O函數(shù)。I／O包提供抽象的設(shè)備操作支持，應(yīng)用程序訪問設(shè)備時使用邏輯設(shè)備名，每個設(shè)備都對應(yīng)一個惟一的邏輯設(shè)備名。DEV包提供設(shè)備操作的底層實現(xiàn)，對硬件通過HAL直接操作。
eCos中的所有設(shè)備驅(qū)動程序都使用設(shè)備表入口進行描述。設(shè)備表入口使用宏DEVTAB_ENTRY()可以生成一個設(shè)備表入口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中，_handlers指向DEVIO_TABLE入口函數(shù)。提供用戶應(yīng)用程序的調(diào)用支持；_priv指向設(shè)備真正的硬件操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提供硬件設(shè)備與上層軟件的交互。設(shè)備I／O入口宏定義如下：

2．3 設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計模式
一般來說，eCos提供了三種驅(qū)動程序設(shè)計模式。設(shè)備驅(qū)動程序與內(nèi)核和HAL之間的API接口主要對中斷以及中斷處理程序的ISR，DSR和線程的同步進行控制和管理。eCos設(shè)備驅(qū)動程序的中斷模塊分為三個層次，分別是中斷服務(wù)程序ISR，中斷滯后服務(wù)程序DSR和中斷線程。中斷服務(wù)程序ISR在響應(yīng)中斷時立即調(diào)用，中斷滯后服務(wù)程序DSR由ISR發(fā)出調(diào)用請求后執(zhí)行，中斷線程為驅(qū)動程序的客戶程序。具體為硬件抽象層HAL對硬件中斷源譯碼，并在最短的時間內(nèi)調(diào)用ISR中斷服務(wù)程序，ISR對硬件中斷可以立即處理，但限于與中斷線程交互較少的設(shè)備。大多數(shù)情況下，需要請求相應(yīng)的中斷滯后服務(wù)程序DSR進入線程調(diào)度運行，DSR將在ISR執(zhí)行完成后立即運行。如果需要復(fù)雜的中斷服務(wù)則要用戶自己定義中斷線程。對于一個具有中斷的設(shè)備驅(qū)動程序，必須提供ISR和DSR。

3 基于方舟開發(fā)板的Inter FLASH驅(qū)動程序分析與移植
3．1 Inter公司的TE28F320的FLASH芯片驅(qū)動程序分柢
Inter FLASH驅(qū)動程序FLASH_28fxxx．inl文件定義了FLASH設(shè)備低層的管理設(shè)備I／O函數(shù)，F(xiàn)LASH_28fxxx_parts．inl文件定義了FLASH設(shè)備邏輯信息。eCos系統(tǒng)I／O包使用DEVTAB_ENTRY()和DEVIO_TABLE()定義的_priv指針對FLASH設(shè)備低層I／O函數(shù)進行調(diào)用。具體定義如下：

3．2 系統(tǒng)地址空間的分配方案。
當(dāng)MMU內(nèi)存管理單元的控制寄存器MCR．ATE為0時，地址映射方式變?yōu)橹苯佑成湮锢矸绞?，如圖4所示。

直接映射方式的映射關(guān)系是：在使用高速緩存方式時將虛擬地址A1區(qū)域(0x80000000~0xA0000000)映射到實際物理地址0x00000000～0x20000000的區(qū)域；根據(jù)目標(biāo)開發(fā)板的設(shè)計規(guī)范，系統(tǒng)的FLASH的物理地址從0x00000000開始，系統(tǒng)設(shè)計編寫程序時使用相應(yīng)的虛擬地址空間為0x80000000～0x80FFFFFF。SRAM的物理地址從0x04000000開始，使用相應(yīng)的虛擬地址空間為0x84000000~0x84200000。