1.2 BSP特性

作为板级支持软件包BSP处在一个软硬件交界的中心位置，结构与功能随系统应用范围表现较大的差异。不同的硬件环境和操作系统，BSP具有不同的内容与结构。从协同性角度，在系统设计初始阶段，就必须考虑BSP可移植性、生成组件性以及快速性。如，BSP的编程大多数是在成型的模板上进行，保持与上层OS正确的接口。

2. Bootloader/BSP协同性与设计

在建构嵌入式系统的过程中，应从系统结构和协同性角度，关注底层软件的设计。bootloaer和BSP构成底层软件设计的核心内容，与硬件、过程、功能划分结合紧密。

2.1 Bootloader与BSP协同性分析流程

首先用对任务所涉及的功能和过程进行系统级划分，确定将功能划分给软件还是硬件，对执行确定相关的“延迟”特性。形成模型创建、配置、*估等协同流程，克服传统孤立的设计模式。在面对系统低层软件Bootloader与BSP设计时，在前面分析系统结构以及特性基础上，给出如下系统性流程图。

图3.系统底层软件结构模型

2.2 基于ARM-μCLinux系统bootloader设计

在系统结构模型以及设计流程的基础上，下面通过实例说明bootloader的主要设计过程。

基于ARM-μCLinux嵌入式系统的启动引导过程：通过串口更新系统软件平台，完成启动、初始化、操作系统内核的固化和引导等。硬件平台由内嵌ARM10的处理器、存储器2MBFlash和16MBSDRAM、串口以及以太网口组成。软件平台组成：系统引导程序、嵌入式操作系统内核、文件系统。采用Flash存储bootloader、内核等，直接访问内核所在地址区间的首地址。

2.3 μCLinux内核的加载

系统采用μCLinux自带的引导程序加载内核，用自举模式和内核启动模式相互切换；同时,切换到内核启动模式，自动安全地启动系统。针对ARM7TDMI的无MMU特性，采用修改后的μCLinux内核引导程序加载操作系统和初始化环境，解决内核加载的地址重映射问题和操作系统的内存管理问题。

2.4 WinCE系统下BootLoader

完成定制WinCE的加载主要工作是编写启动加载程序bootloader和板级支持包BSP。Bootloader涉及到基本的硬件操作，如CPU的结构、指令等，同时涉及以太网***协议TFTP和映像文件格式。Bootloader支持命令输入的方式，不用人工干预加载WinCE，其主控部分通过串口来接收用户的命令。

2.5 系统板级支持包BSP

由于硬件环境、Bootloader映射范围以及二次开发等原因，系统启动加载程序Bootloader不能把经过裁剪的OS直接引导进入硬件环境，需要建立BSP文件，如VxWorks的BSP和Linux的BSP相对于某一CPU来说尽管实现的功能一样，写法和接口定义可以完全不同。BSP的结构与内容差异性较大，依据不同的系统和应用环境，应设计建立合理、稳定的BSP内核。

2.6 交叉融合

在分析过程、任务划分以及系统协同性的基础上，对系统底层软件设计应考虑Bootloader、BSP、接口以及应用程序交叉与融合。应用BSP组成灵活性，设计充分考虑软硬件协同。接口驱动程序，如网络驱动、串口驱动和系统***调试、部分应用程序可添加到BSP中，从系统结构的角度是，简化软件层次和硬件尤其是存贮体系结构，当操作系统运行于硬件相对固定的系统，BSP也相对固定，不需要做任何改动，建立***的应用程序包。如果BSP中的应用程序不断升级，将对系统稳定性造成影响。

图4表征了嵌入式系统三个软件环节的结构变化，Bootloader、BSP、接口驱动程序以及部分应用程序将产生融合与交叉。对于一次开发功能强大的嵌入式系统，应充分利用嵌入式处理器供应商提供的Bootloader，使建立BSP的过程变得相对容易