Архитектура встраиваемой ОС реального времени – CE 6.0

Сборка системы ОС и Platform Builder

В CE используется специальный инструмент для генерации индивидуального ядра операционной системы, называемый Platform Builder, который показан на рисунке 6.17. В CE 6.0 он выполняется в Visual Studio 2005 с SP1. В Platform Builder разработчик выбирает различные свойства ОС и необходимые драйверы устройств из объектов каталога (слева на рисунке 6.17), используя мышь для выбора необходимых объектов. Затем пользователь выбирает Build из меню верхнего уровня для сборки нового ядра ОС, используя выбранные свойства ОС. Новую ОС можно затем выполнить и отладить на эмуляторе ARM или можно быстро загрузить в требуемое устройство, соединенное с ПК с помощью сети, USB, или последовательных соединений.

Рис. 6.17. Platform Builder является инструментом сборки нового образа ядра ОС

Терминология Platform Builder

Существует большое число уникальных терминов, используемых в Platform Builder. Использование Platform Builder и различных меню будет легче, когда вы поймете следующую терминологию:

Объект каталога: Любой объект, который можно выбрать из Catalog Items View.

Шаблон конструкции: Предопределенная выборка компонентов операционной системы, которую предоставляет Microsoft для некоторой категории базовых целевых устройств. Для большинства проектов шаблон конструкции является просто быстрой начальной стартовой точкой. При сохранении или модификации шаблон конструкции становится начальным проектом ОС.

Конструкция ОС: Выборка объектов каталога, которые определяют характеристики ОС. Можно начать проект ОС с шаблона конструкции или без шаблона.

Образ времени выполнения: Программное обеспечение для развертывания на целевом устройстве, или то же самое программное обеспечение, выполняющееся на целевом устройстве. Образ времени выполнения содержит ОС и связанное с ней программное обеспечение.

Пакет поддержки платы (BSP): Программное обеспечение, которое является специфическим для аппаратной платы. Это программное обеспечение обычно включает начальный загрузчик, уровень адаптации OEM (OAL), и специфические для платы драйверы устройств.

Каталог: Контейнер выбираемых индивидуально объектов функций CE.

Компонент: Наименьшая единица функциональности, которую можно добавить в конструкцию ОС.

Конфигурация: Выборка объектов каталога и выборка определенных возможностей.

Аппаратная платформа: Архитектура оборудования для выполнения ОС CE и связанного оборудования.

Модуль: EXE или DLL, которые являются частью ОС CE.

Подпроект: Механизм отслеживания совокупности файлов, которые можно использовать для проектирования и добавления функций в ОС CE. Проекты ОС могут содержать несколько подпроектов.

Целевое устройство, устройство на основе CE: Экземпляр аппаратной архитектуры или экземпляр объединенной аппаратной и программной архитектуры.

Проект: Контейнер для всех файлов, связанных с конструкцией ОС.

Сборка образа времени выполнения

Для сборки образа времени выполнения необходимо сначала создать конструкцию операционной системы, которая определяет функции, которые должен поддерживать образ времени выполнения. Имеется несколько шаблонов конструкции для различных классов устройств для использования в качестве быстрой начальной точки для новой конструкции ОС. Конструкцию ОС можно начать, выбирая шаблон конструкции, или без шаблона конструкции. Конструкция ОС соответствует множеству переменных окружения в рабочей среде сборки для Platform Builder.

Рис. 6.18. Последовательность разработки нового образа ОС времени выполнения

С каждой конструкцией ОС Platform Builder по умолчанию предоставляет конфигурацию с именем Debug и конфигурацию с именем Release. Вы можете выбрать одну конфигурацию. Конфигурация определяет параметры сборки конструкции ОС. Можно модифицировать параметры сборки для каждой конфигурации. Для каждой конструкции ОС только одна конфигурация может быть активна в данный момент времени. Вариант Debug выводит больше отладочных сообщений, но также требует примерно на 40% больше памяти и дополнительного времени для загрузки, так как выводится много отладочных сообщений. После сборки конструкции ОС можно затем создать образ времени выполнения. Образ времени выполнения содержит ОС и связанное программное обеспечения для развертывания на целевом устройстве.

Затем разработчик собирает для устройства новый образ модифицированной ОС. В Platform Builder, когда вы выбираете сборку образа времени выполнения на основе конструкции операционной системы, система сборки, показанная на рисунке 6.19, выполняет следующие последовательные фазы:

• Фаза компиляции
• Фаза генерации системы
• Фаза выпуска копии
• Фаза создания образа времени выполнения

Рис. 6.19. Система сборки CE

Система сборки выполняет следующие задачи во время этих фаз:

• Генерирует заголовочные файлы
• Компонует модули
• Копирует полученные модули в каталог выпуска
• Генерирует образ времени выполнения

Целевые устройства могут включать множество устройств, включая ARM Device Emulator, или CEPC (ПК выполняющий CE), или оборудование реальной системы, используя любой из поддерживаемых процессоров. Новый образ ОС можно быстро загрузить в любое из этих целевых устройств для дополнительной отладки и тестирования.

Пользователи новички должны использовать графический интерфейс пользователя Platform Builder для сборки системы. Опытные пользователи часто вызывают непосредственно систему сборки из командной строки, чтобы сохранить время и минимизировать время сборки. В раскрывающемся меню сборки верхнего уровня есть возможность открыть систему сборки в режиме командной строки. Повторная сборка сначала очищает все файлы, а затем запускает новую сборку.