• • • void microblaze_enable_interrupts(void) void microblaze_disable_interrupts(void) void microblaze_register_handle(XInterruptHandler Handler, void *DataPtr)
异常处理
这个功能在MicroBlaze3.0以前不可用。使用异常处理 函数，必须在源文件中包含头文件mb_interface.h。当在 MHS中正确的配置了硬件异常处理，这些函数才能正常运 行。MicroBlaze的异常处理函数有： • void microblaze_disable_exceptions(void)
第八章 Xilinx操作系统及库
何宾 2012.02
内容概述
本章主要介绍操作系统及板级支持包。该章内容主要 包括：
（1）Xilinx微核接口； （2）LibXil标准C库； （3）板级支持包； （4）Xilkernel核； （5）LibXil库。 其中重点介绍了Xilkernel核，内容包括：Xilkernel核概述、 Xilkernel构成、建立Xilkernel应用程序、Xilkernel处理模型、 Xilkernel调度模型、POSIX接口、Xilkernel API接口、存储器保护、 系统初始化、Xilkernel定制等内容。
Xilinx的微核
Xilinx的微核（Xilinx Microkernel，XMK）包含三个 不同的软件实体，通过它用户应用程序可以与标准C和 Math库，LibXil库，Xilkernel或独立运行的操作系统相 接。 标准C库由newlib和libc组成，该库包含了标准C的函 数，例如，stdio，stdlib，string例程。数学库是newlib数学 库的扩展，提供了标准的数学函数。
Xilinx的C库为MicroBlaze处理器包含下面的目标文件：
1）_exception_handler.o，_interrupt_handler.o， _program_clean.o，_program_init.o
2）默认情况下提供异常和中断句柄。 libxil.a被自动包含。
输入/输出函数
比如： setvbuf（stdout，NULL，_IONBF，0）； 这些输入/输出例程要求在新一行用CR和LF结束。 除了标准的C函数，EDK处理器库提供了下面的小的I/O 函数：
1）void print(char *)；（打印字符串到MSS文件中指定的标准输 出的外设） 2）void putnum(int)；（转换整数到16进制的字符串，并打印字 符串到外设） 3）void xil_printf(const *char ctl1,…)（与printf函数类似，但代码 更小，不支持浮点数）
中断处理； 异常处理； 指令缓存处理； 数据缓存处理； FSL接口宏； FSL宏标志； pseudo-asm宏； PVR访问例程和宏； 文件处理； 错误码。
中断处理
使用中断处理函数，必须在源文件中包含头文件 mb_interface.h。MicroBlaze的中断管理函数有：
Xilinx的微核 -LibXil lsf
LibXil lsf是一个系统内Flash库。 支持Xilinx系统内Flash和外部的串行Flash（Atmel 的AT45XXXD，Intel的S33和ST的M25PXX）。 该库使得高层软件能和串行Flash通信。
标准C库
EDK库和设备驱动提供标准C库函数和访问外设的函 数。 EDK库由Libgen根据MSS文件为每个工程自动配置。 这些库和include文件保存在当前工程lib和include目录下。 mb-gcc的选项-l和-L用来将这些目录添加到库搜索路 径中。
使用指令缓存函数，必须在源文件中包含头文件 mb_interface.h。MicroBlaze的指令缓存处理函数有：
• • • void microblaze_enable_icache(void） void microblaze_disable_icache(void) void microblaze_init_icache_range(int cache_addr,int cache_size)
图8.1 XMK结构
Xilinx的微核
用户的应用程序通过不同的方法和XMK的不同组成部 分进行接口。 除了一些交互外，库之间是独立的。比如，Xilkernel 使用BSP。BSP和Xilinx驱动构成了对底层硬件的抽象。 XMK的库和OS依赖于标准的C库组成部分。数学库 libm.a可以用来和用户的应用程序连接。
Xilinx的微核
LibXil库由下面构成：
1）LibXil Driver-Xilinx的设备驱动程序； 2）LibXil MFS-Xilinx的存储文件系统（Memory File System， MFS）； 3）LibXil Flash-并行Flash编程库； 4）LibXil lsf-串行Flash编程库；
Xilinx的微核 -板级支持包BSP
BSP是单线程库。BSP提供对硬件的小的接口。向应 用程序提供所要求的最少的功能。 BSP提供的一些典型的函数包括:
（1）设置中断 （2）系统异常 （3）配置缓存 （4）其它硬件指定的功能。
Xilinx的微核 -LibXil驱动程序
LibXil是指设备驱动程序，在软件平台中被包含用来 向系统中的外设提供接口。 这些驱动伴随EDK提供，并且被Libgen配置。 后面详细介绍设备驱动的概念和在软件平台中适配的 方法。
标准的C库（lib.a）
Lib.c目录和函数有： _ansi，fastmath.h，machine/，reent.h，stdlib.h， utime.h，_syslist.h，fcnt1.h，malloc.h，regdef.h， string.h，utmp.h，ar.h，float.h，math.h，setjmp.h，sys/， assert.h，grp.h，paths.h，signal.h，termios.h，ctype.h， ieeefp.h，process.h，stdarg.h，time.h，dirent.h，limits.h， pthread.h，stddef.h，unctrl.h，errno.h，locale.h，pwd.h， stdio.h，unistd.h
标准的C库（lib.a）
程序访问标准的C库函数，必须使用如下方式编译： 1）mb-gcc <C file>（对MicroBlaze处理器）； 2）powerpc-eabi-gcc<C file>（对PowerPC处理器），访 问libm数学函数，指定lm选项；
Xilinx C库（libxil.a）
数据缓存处理
使用数据缓存函数，必须在源文件中包含头文件 mb_interface.h。MicroBlaze的数据缓存处理函数有：
（1）vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱid microblaze_enable_dcache(void） 使能Microblaze处理器的数据缓存 （2）void microblaze_disable_dcache(void) 禁止Microblaze处理器的数据缓存 （3）void microblaze_flush_dcache() 刷新整个数据缓存,当使用回写缓存时，使用这个函数 （4）void microblaze_flush_dcache_range(unsigned int cache_addr, unsigned int cache_len) 刷新指定的数据缓存的范围
EDK库包含标准C函数用于I/O，比如printf和scanf。 这些函数代码太大，不适应嵌入式处理器的应用。这些函 数的原型在stdio.h。 注意：C标准I/O例程比如printf，scanf，vfprintf在默 认情况下是行缓冲的。将其变成无缓冲格式的，必须调用 setvbuf。
输入/输出函数
Xilinx提供独立板级支持包（Board Support Package， BSP，后来Xilinx称为Standard平台）和Xilkernel。
Xilinx的微核结构
用户应用程序
Xilkernel Xil MFS XilFlash 独立BSP C，Math和GCC库 Xilinx驱动 Xil lsf
Xilinx的微核 -LibXil MFS
LibXil MFS提供简单的存储文件系统，使得很容易通 过使用输入-输出文件来访问数据。 这个系统通过改变安装区域的源文件，很容易配置满 足工程要求。
Xilinx的微核 -LibXil Flash
LibXil Flash ：提供对并行Flash的访问，这些Flash与 普通的Flash接口一致。 支持Intel和AMD的CFI (Common Flash Interface)芯片。
标准的C库（lib.a）
该库为MicroBlaze和PowerPC处理器提供了标准的C函 数。可以根据下面路径下的这些标准C函数找到头文件。 <XILINX_EDK>/gnu/<processor>/<platform>/<processorlib>/include 其中: <XILINX_EDK>为EDK的安装路径； <processor>为powerpc-eabi或microblaze； <platform>为sol，nt，lin； <processor-lib>为powerpc-eabi或microblaze-xilinx-elf；
Xilinx的微核 -Xilkernel
Xilkernel是一个简单的嵌入式处理器的核，能根据系 统进行定制。 Xilkernel有嵌入式核的那些关键的特征：
（1）多任务; （2）优先级驱动的抢先调度; （3）进程间通信; （4）同步和中断处理。