一个优秀的RTOS(Real-Time Operating system)不但要拥有一个高可靠、多任务的实时内核，还应具有可剪裁和可移植的能力。RTEMS(the Real - Time Executivefor Multiprocessor Systems)[1]就是这样的系统，它提供的环境可以满足高性能的嵌入式多任务实时应用。目前，RTEMS支持的CPU系列有：A29k、ARM、H8300、1386、1960、M68k、MIPS、PPC和SPARC等。

　　板级支持包BSP(Board Support Package)是嵌入式实时系统的基础部分CONTROL ENGINEERING China版权所有，也是实现系统可移植性的关键。它负责上电时的硬件初始化、启动嵌入式操作系统或应用程序模块、提供底层硬件驱动，为上层软件提供访问底层硬件的手段。BSP针对目标板设计，其结构和功能随目标板的不同而呈现较大的差异。在将嵌入式系统移植到一种新的CPU时，必须提供相应的板级支持包。

　　本文参考SPARC微处理器ERC32的BSP，主要讨论RTEMS的BSP开发过程。

　　1 RTEMS体系结构

　　RTEMS采用微内核基础上的层次化结

构控制工程网版权所有，如图l所示。这种结构只把那些绝对必需的系统功能置于内核之中(如中断管理、上下文切换、内存访问管理、时间管理、线程及线程间的通信与同步管理等)，而把那些并非必需的系统功能(如文件系统、网络、远程过程调用等)置于微内核之上在用户模式下运行。

点击看原图

　　RTEMS的板级支持包是启动代码、连接器脚本和编译规范文件(specs)和设备驱动程序的集合[2]，它们针对不同目标机的硬件环境剪裁RTEMS。

　　2 RTEMS启动过程

　　处理器加电或复位时，基于RTEMS的应用程序初始化或者重新初始化[3]。BSP中的启动代码负责为RTEMS应用程序建立运行环境。

　　RTEMS启动过程的顺序如下：

　　① 执行BSP中的启动代码；

　　② 调用rtems_initialize_executive；

　　③ 局部和全局应用程序的初始化。

　　处理器复位时，首先执行BSP的启动代码。BSP必须将所有的硬件初始化为一个静止状态控制工程网版权所有，然后操作系统才能初始化。rtems_initialize_executive指令不返回启动代码，它将导致最高优先级的初始化任务开始执行。初始化任务用于完成局部或全局依赖于RTEMS的应用程序初始化。

　　3 BSP开发过程

　　下面以SPARC微处理器ERC32为例，说明RTEMSBSP的开发步骤：

　　①建立开发环境。开发模式采用宿主机／目标机模式。宿主机运行环境采用Linux系统，目标机为ERC32。宿主机和目标机通过串口连接。交叉开发工具采用添加了RTEMS补丁的GNU工具链(GCC，GDB，Newlib控制工程网版权所有，binary utilities)。

　　② 选择BSP模板。通常是根据操作系统提供的BSP模板，选择与应用硬件环境最为相似的参考设计，针对具体的目标机对参考BSP进行必要的修改和增删，以形成自己的BSP。选择一个适当的BSP模板可以达到事半功倍的效果。

　　③建立新bsp目录。将模板BSP整个目录拷贝到适当的目录下(如libbsp/)，重命名为mybsp。

　　④ 建立bsp配置文件。拷贝任意一个BSP．cfg，重命名为mybsp．cfg，修改相关的体系结构定义，如：RTEMS_CPU_MODEL，RTEMS_BSP，CPU_CFLAGS和制定make_exe规则。

　　⑤修改makefile文件。对mybsp-bsp中每一个Makefile．in文件，运行acpolishCONTROL ENGINEERING China版权所有，并检查运行的结果，例如：

　　cd /mybsp - bsp/some_subdir

　　/path_to_SACOS/t00ls/update/acpolishMakefile．new

　　再次运行acpolish：

　　/path_to_SACOS/tools/update/acpolishMakefile．in

　　将Makefile．new和Makefile．in进行比较。如果不相同，则重新编辑Makefile．new，多次运行acpolishCONTROL ENGINEERING China版权所有，直到连续两次产生的Makefile．in相同。

　　⑥ 修改启动代码。建立自陷表、基本的CPU初始化、设置中断堆栈等。

　　⑦ 配置RTEMS。设置RTEMS相关全局变量和常量、RTEMS配置表、CPU依赖信息表、系统初始化任务表，以及用户初始化任务表等，除完成相关的系统功能之外，提供板上外设的设备驱动程序。

　　⑧调试和测试。建立RTEMS执行映像，利用串口下载可执行映像到目标机，测试BSP的正确性。

　　3．1 启动代码实现

　　BSP的启动代码主要