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推荐语：嵌入式实时操作系统的设计与开发——电子科技大学自主设计平台

作者：廖勇著

出版社：电子工业出版社

出版时间：2015-03-01

书籍编号：30468132

ISBN：9787121255236

正文语种：中文

字数：223730

版次：1

所属分类：教材教辅-大学

版权信息

书名：嵌入式实时操作系统的设计与开发

作者：廖勇

ISBN：9787121255236

版权所有 · 侵权必究

前言

在后 PC 时代的今天，嵌入式操作系统琳琅满目，在各行各业已有广泛应用，嵌入式Linux、VxWorks、INTEGRITY、Nuclear、DeltaOS、pSOS+、VRTX、QNX、RTEMS、Cisco-IOS、ERISON-EPOC、uC/OS、uC/OSII、uC/OSIII、TinyOS、T-kernel、Windows CE、Windows mobile、Symbian、Android、Apple-IOS在一些大学，本科生编写一个简易的操作系统内核也不是什么难事。此外，市面上也已出版了一些关于嵌入式操作系统（或者操作系统）设计和代码实现的书籍，比如，1999年出版的《MicroC/OS-II：The Real-Time Kernel》，2005年出版的《自己动手写操作系统完全版》，2011年出版《一步步写嵌入式操作系统：ARM编程的方法与实践》等。为什么还要撰写一本关于嵌入式操作系统设计的书呢?其目是从本科教学特点出发，顺应国内高校“工程教育”的发展趋势（比如：“卓越工程师计划”的实施），根据计算机专业及相关专业嵌入式方向系列教材建设的需要，将课程知识体系与操作系统设计实现过程有机结合，让学生更好地理解课程知识点，通过操作系统在具体嵌入式平台ARM9 Mini2440的设计与实现，融会贯通相关核心知识点，进而激发读者自己设计操作系统的热情（写操作系统不是最终目的），其最终目的是通过写的过程来锻炼学生的系统设计能力、工程实现能力、分析与解决问题能力，充分体现教育家约翰.杜威先生“To learn by doing”的教学理念。

本书以aCoral的设计过程为线索，首先从ARM9 Mini2440的裸板串口驱动开始，介绍如何用汇编语言实现一个轮询结构的简单嵌入式系统。然后，引入中断机制，介绍如何实现一个前后台系统，以满足用户更为复杂的应用要求。在前两步的基础上，一步一步叙述aCoral实现细节，比如：从任务定义开始，逐步启发读者思考如何用C语言描述一个任务、创建任务，如何将任务挂载到就绪队列上、从就绪队列中找到最高优先级任务、在ARM9 Mini2440上实现任务切换、触发任务调度、协调任务执行、响应用户的外部请求、通过时钟推动操作系统运行、启动内核、移植内核、搭建aCoral的交叉开发环境、编译与运行aCoral、支持多核（以ARM公司ARM11MPCORE的四核心嵌入式处理器为例）等等。全书将原理与代码紧密结合；从工程实践中发现问题，在理论上对其进行详细分析并最终指导操作系统设计与实现；此外，本书还对嵌入式实时操作系统编写过程中设计的相关知识进行了整合。

贯穿本书的嵌入式实时操作系统源代码来自电子科技大学嵌入式实时计算实验室设计的aCoral，参考了三星公司ARM9 S3C2440A、S3C2410A芯片手册、ARM11MPCORE芯片手册、Linux开源社区、实时系统及实时调度学术论文等资料。此外，还借鉴了邵贝贝教授翻译Jean J.Labrosse先生的《MicroC/OS-II：The Real-Time Kernel》、C.M.Krishna和KANG G.Shin的《Real-Time Computing》、罗蕾教授的《嵌入式实时操作系统及应用开发（第4版）》、桑楠教授的《嵌入式系统原理及应用开发技术（第2版）》、李无言老师的《一步步写嵌入式操作系统：ARM编程的方法与实践》，于渊老师写的《自己动手写操作系统完全版》等书籍。

本书在撰写过程中得到了电子工业出版社“卓越工程师计划”系列教材建设项目的支持和电子科技大学教务处特色教材建设项目的支持，作者对此深表感谢。此外，本书的撰写得到了电子科技大学计算机学院熊光泽教授、罗克露教授、罗蕾教授，信息与软件学院桑楠教授、雷航教授、蔡竟业教授、江维副教授、陈丽蓉副教授、李允副教授、徐旭如老师，厦门大学于杰老师，电子工业出版章海涛老师、裴杰老师的帮助，他们为本书的撰写提供了许多宝贵的意见和建议。

感谢电子科技大学实时计算实验室的研究生杨茂林、蒋世勇、李恒瑞、刘黎民、张晋川、陈泽玮、罗超、Furkan Hassan Saleh Rabee以及宾夕法尼亚大学研究生廖聪、南加州大学研究生李龙杰、国防科技大学研究生龚俊如、上海交通大学读研的罗赟、复旦大学研究生胡伟松、人民大学研究生范旭、清华大学研究生陆文详、核九院研究生张朝，电子科技大学实时计算实验室学习的本科生兰宇航、陈维伟、胡斌，华为成都研究所软件工程师徐新、华为深圳研究所软件工程师陈朱旭、百度软件研发工程师李天华、三星公司南京研究所软件研发工程席臣、微软苏州研究院林添、美团网研发工程师许斌、美国云控公司成都研发中心谢鑫、美国豪威公司上海研发中心周强等，他们在作者的引导下，从本科二年级开始学习嵌入式实时系统，并在本科期间围绕（ARM9 Mini2440+μC/OS-II+LWIP+μGUI+aCoral+Linux）平台上做过系列实验、课程设计、毕业设计，还在此平台上实现了智能家居及安防系统、智慧交通流量信息采集与显示系统、学习型遥控器、网络收音机、智能小车防撞系统、四轴飞行器等本科创新/实践项目（其中智能家居及安防系统获得了2010年电子科技大学“银杏黄”项目最佳奖，四轴飞行器获得全国一等奖），他们为aCoral代码分析及验证做了许多细节工作。

感谢在上海自主创业的申建晶先生，他与作者一起于2009年创建了开源嵌入式实时多核操作系统项目aCoral（www.aCoral.org），并为该项目做出了巨大贡献，同时为本科教育和研究生教育中付出了许多宝贵的时间。感谢在成都自主创业的刘坚、朱葛、郑亚斌，感谢完美世界的高攀、兰王靖辉、建设银行四川分行闫志强、美国美满电子（Marvell）上海研究所的陈勇明及成都研究所的魏守峰、程潜、任艳伟、淘宝杭州研发中心的张林江等曾在电子科技大学实时计算实验室学习过的同志们，他们在校期间陆续加入项目组，与作者共同探讨嵌入式操作系统相关的技术、教学改革、本科生学习及就业等问题，这为本书结构的拟定、撰写方法等提供了思路和素材。

特别感谢我的父母、妻子和儿子，他们在本书撰写过程中给予了极大鼓励和支持。

由于作者知识和水平有限，书中不足之处在所难免，恳求各位专家及读者赐正。

作 者

第1章 概论

20世纪60年代，以晶体管、磁芯存储为基础的计算机系统已开始应用于航空、航天、工业控制等领域，这些系统可看成嵌入式系统的雏形。第一台机载专用数字计算机是奥托内蒂克斯公司为美国海军舰载轰炸机研制的多功能数字分析仪，由几个体积庞大的黑匣子组成，能够进行中央集中处理，开始拥有数据总线雏形。

随后，嵌入式系统处理能力和功能则快速提升。例如，第一款微处理器Intel 4004于1971年诞生，被广泛应用于计算器和其他小型系统，此时的嵌入式系统已有外存和其他芯片的支持。到20世纪80年代中期，大多数外部系统芯片集成到一块芯片上作为处理器，称为微控制器（Microcontroller，MCU），也称为单片机，使得嵌入式的应用更为灵活。最早的单片机Intel 4084出现在1976年。20世纪80年代初，Intel公司开发出了著名的8051单片机，并一直沿用至今。同一时期，Motorola公司推出了68HC05，Zilog公司专门生产Z80单片机。这些处理器迅速渗透到家用电器、医疗仪器、仪器仪表、交通运输等领域，带动了嵌入式系统的快速发展。

为了实时处理数字信号，1982年诞生了首枚数字信号处理芯片（Data Signal Processor，DSP）。现今，已经发展成一类十分重要的多媒体处理芯片。1997年，来自美国嵌入式系统大会（EmbeddedSystemConference）的报告指出，未来5年（从1997年算起）仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称，“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM”，由此可以想见嵌入式计算机工业的规模和广度。1998年在芝加哥举办的嵌入式系统会议上，与会专家一致认为，21世纪嵌入式系统将无所不在，它将为人类生产带来革命性的发展，实现“PCs Everywhere”的生活梦想。

美国嵌入式系统专业杂志RTC报道，21世纪最初的十年中，全球嵌入式系统市场需求量具有比PC市场需求量大10～100倍的商机。纵观嵌入式技术的发展过程，其出现至今已经有40多年的历史，大致经历以下五个阶段。

第一阶段大致在20世纪70年代之前，可看成嵌入式系统的萌芽阶段，是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。这类系统大部分应用于一些专业性强的工业控制系统中，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制。这一阶段系统的主要特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，只有很少的用户接口。由于这种嵌入式系统使用简单、价格低，以前在国内外工业领域应用非常普遍。即使到现在，在简单、低成本的嵌入式应用领域依然大量使用，但已经远不能适应高效的、需要大容量存储的现代工业控制和新兴信息家电等领域的需求。

之后的十多年属于第二阶段，是以嵌入式处理器为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。在此阶段，大多数嵌入式系统使用8位处理器，不需要嵌入式操作系统支持，其主要特点是：处理器种类繁多，通用性比较弱；系统开销小，效率高；高端应用所需操作系统已达到一定的实时性、兼容性和扩展性；应用软件较专业化，用户界面不够友好。

第三阶段的时段大致是20世纪80年代末到90年代后期，是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统，也是嵌入式应用开始普及的阶段。主要特点是：嵌入式操作系统内核小、效率高，具有高度的模块化和扩展性；能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；具备文件和目录管理、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；提供大量的应用程序接口API和集成开发环境，简化了应用程序开发；嵌入式应用软件丰富。在此阶段，嵌入式系统的软硬件技术加速发展，应用领域不断扩大。例如，日常生活中使用的手机、数码相机，网络设备中的路由器、交换机等，都是嵌入式系统；一辆豪华汽车中有数十个嵌入式处理器，分别控制发动机、传动装置、安全装置等；一个飞行器上可以有数百个乃至上千个微处理器；一个家庭中也有了几十个嵌入式系统。

第四个阶段从20世纪90年代末开始，是以网络化和Internet为标志的嵌入式系统。随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、工业控制、航空航天等技术结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将代表嵌入式系统的未来。1998年11月在美国加州圣·何塞举行的嵌入式系统大会上，基于嵌入式实时操作系统的Embedded Internet成为一个新的技术热点。

最后一个阶段是21世纪初到现在，是以物联网、云计算和智能化为标志的嵌入式系统，也是多核芯片技术、无线技术、互联网发展与信息家电、工业控制、航空航天等技术结合的必然结果。从应用角度而言，移动互联网设备是嵌入式产品的热点，目前，具备网络互联功能的智能终端出货量将达到4亿部，比同时期笔记本电脑和台式计算机出货量的总和还多。无处不在的嵌入式系统（智能手机、无线传感器网络、RFID电子标签等）遍布在人们周围，为人们提供方便快捷的服务。

综上所述，嵌入式系统技术正在日益完善，高性能多核处理器已开始在该系统中占主导地位，嵌入式操作系统已从简单走向智能化，与互联网、云计算结合日益密切。因此，嵌入式系统应用日益广泛。

1.1 轮询系统（Polling Systems）

嵌入式系统发展初期，嵌入式软件的开发是基于汇编语言和C语言直接编程，不需要操作系统的支持，这样的系统也称为裸板嵌入式系统。

用过8051单片机的人都知道，8051单片机的程序从开始到结束基本上都是顺序的，最后必定有一个类似于while的死循环。这种方式必须不停地去轮询条件来查询要做什么事，因此这样的嵌入式系统被称为轮询系统，该方式虽然实现了宏观上执行多个事物的功能，但有以下几个明显的缺点。

（1）轮询系统是一种顺序执行的系统，事物执行的顺序必须最开始就确定，缺乏动态性，减少了系统的灵活性，也增加系统设计的复杂度。

（2）系统运行过程中无法接收和响应外部请求，无法处理紧急事情。

（3）事物之间的耦合性太大，这主要是因为事物不可剥夺的原因，正因为不可剥夺，导致一个事物的任何错误都会使其他的任务的长久等待或错误。

1.2 前后台系统（Foreground Background Systems）

针对轮询系统的不足，工程师们提出了前后台系统：后台系统与轮询系统一样也是顺序执行的，只有一个main程序，程序功能的实现是依靠死循环来实现；但前台引入了中断机制，能处理外来请求。对于实时性要求比较高的事物，可以交给中断服务程序（ISR）进行处理，因为中断处理速度快，而对于非实时性的事物，可以交给后台顺序执行。

虽然前后台系统能对实时事物做出快速响应，增加了系统的动态性和灵活性，但存在如下不足：

（1）事物不可剥夺，比如说某个事物在执行的过程中，其他事物不可能执行，也就是说事物没有优先级，这与实际的情况有很大出入，实际系统中事物是有优先级的，有些任务来了很紧急，必须先执行。

（2）事物不可阻塞，也就是说事物没有暂停这一功能来阻塞自己，因为这种方式暂停当前的事物就意味着整个系统都暂停了，同时事物必须返回，因为只有这样其他的事物才能有机会执行。

1.3 嵌入式操作系统

由于前后台系统并不能很好地解决多任务并发执行的问题，尤其当系统要处理的事务和要响应的外部中断比较多时，系统的维护性就很差。更关键的是，随着嵌入式系统复杂性的增加，系统中需要管理的资源越来越多，如存储器、外设、网络协议栈、多任务、多处理器等。这时，仅用轮询系统或前后台系统实现的嵌入式系统已经很难满足用户对功能和性能的要求。因此，工程师们设计了嵌入式操作系统，以解决事务的不可剥夺、不可阻塞性，实现多任务的并发执行。由于嵌入式操作系统及其应用软件往往被嵌入到特定的控制设备或者仪器中，用于实时地响应并处理外部事件，所以嵌入式操作系统有时又称为实时操作系统（Real-time Operation System，RTOS）；另一方面，由于RTOS也往往存在于嵌入式系统中。因此，本书约定：为了描述方便，下文提到的 RTOS 代表的就是实时操作系统或嵌入式操作系统，以下嵌入式实时操作系统。

1.3.1 简单内核

RTOS可简单认为是功能强大的主控程序，系统复位后首先执行；它负责在硬件基础上为应用软件建立一个功能强大的运行环境，用户的应用程序都建立在RTOS之上。在这个意义上，RTOS的作用是为用户提供一台等价的扩展计算机，它比底层硬件更容易编程。一个简单的RTOS需要至少实现如下功能：

（1）任务调度。有了操作系统，多个任务就能并发执行，但是系统中的CPU资源是有限的（如单核环境下只有一个CPU核），于是，需要特定的调度策略来决定哪个任务先执行?哪个任务后执行?哪个任务执行多长时间等?而要实现特定的调度策略、支持多任务并发执行，还必须有任务切换机制的支持。当前各种操作系统的任务切换本质上是为了解决任务的不可剥夺和不可抢占性，任务切换可分为以下两种。

① 被动切换：也就是被剥夺（对应上面的第一条），这主要是因为优先级高的任务来了，或者当前任务的执行时间完了。

② 主动切换：也就是当前任务调用相关函数主动放弃CPU，这对应上面的第二点，阻塞自己，让别人去使用CPU。

（2）任务协调机制。要实现特定调度策略，除了任务切换机制外，还需任务协调机制的支持，即任务的互斥、同步、通信机制等。这个就是大家通常说的互斥量、信号量、邮箱等。互斥量分为普通互斥量、优先级继承的互斥量（解决了优先级反转）、天花板协议的互斥量（解决了死锁问题）。

（3）内存管理机制。系统中多个任务并发执行，所有任务的执行代码和所需数据都是存储在内存中的，那各个任务及相关数据如何被分配到内存中的?这就需要 RTOS 提供内存管理机制。当然对于不同的应用需求，内存管理机制会不一样，对于PC等桌面应用，内存管理着重考虑的是如何有效利用内存空间，实时性不是特别重要；而对于嵌入式实时应用，内存管理的重点是内存分配和释放时间的确定性，因此RTOS中，内存管理的动态性就少许多。

RTOS的出现是随着嵌入式系统的发展的必然结果，RTOS的出现极大地推动了嵌入式系统的发展及应用，而嵌入式系统的发展，又促进了RTOS的不断完善和演化。据统计，到目前为止，世界各国数十家公司已成功推出200多种RTOS，其中包括WindRiver System公司的VxWorks、pSOS+，Mentor Graphics公司的VRTX，Microsoft公司支持Win32 API编程接口的Windows 8，Symbian公司的Symbian OS，苹果公司的IOS，Enea公司的OSE，Microware公司的OS-9，3COM公司的Palm OS，国产的DeltaOS，以及多种多样的嵌入式Linux等。

1.3.2 RTOS结构

现有RTOS所采用的体系结构主要包括整体结构、层次结构、微内核结构和构件化结构等。

1.整体结构

这是最早出现并一直使用至今的RTOS体系结构。这种RTOS是一个整块，内部分为若干模块，模块之间直接相互调用，不分层次，形成网状调用模式。其工作模式分为系统模式和用户模式两类：用户模式下系统空间受到保护，并且有些操作受限制；而系统模式下可访问任何空间，可执行任何操作。

从某种角度上讲，当一个拥有强大功能的RTOS内核被完整地应用在嵌入式环境下，就会给嵌入式软件的开发提供非常完整的平台，最常见的应用是嵌入式Linux和Windows CE。对于简单的小系统而言，整体结构有几乎最高的系统效率和实时性保障。

但是，若将这种结构用于较复杂的嵌入式系统，需要大量昂贵的硬件资源；而由于内核的复杂性，使得系统的运行变得不可预测和不可靠。此外，随着嵌入式软件规模的扩大，由于模块间依赖严重，整体结构的RTOS在可剪裁性、可扩展性、可移植性、可重用性、可维护性等方面的缺陷越来越明显，严重制约了其应用。

2.层次结构

层次结构也是许多流行RTOS选择的体系结构。这种结构中，每一层对其上层而言好像是一个虚拟计算机（Virtual Machine），下层为上层提供服务，上层使用下层提供的服务。层与层之间定义良好的接口，上下层之间通过接口进行交互与通信，每层划分为一个或多个模块（又称为组件）。在实际应用中可根据需要配置个性化的RTOS。

内核位于 RTOS 的最底层，在某些简单的实时系统中，内核是唯一的层。内核最基本的工作是任务切换，此外，还提供了任务管理、定时器管理、中断管理、资源管理、消息管理、队列管理、信号管理等功能。RTOS的其他组件包括内存管理、I/O设备管理、嵌入式文件系统、嵌入式网络协议栈、嵌入式GUI等。

流行RTOS中，VxWorks、DeltaOS等在整体上都是这种模型的范例。

3.微内核结构

微内核结构也可称为客户机/服务器（Client/Server，C/S）结构，是目前的主流结构之一，最具有代表性的范例是QNX。

按最初的定义，微内核中只提供几种基本服务：任务调度、任务间通信、底层的网络通信和中断处理接口，以及实时时钟。整个内核非常小（可能只有几十KB），内核任务在独立的地址空间运行，速度极快。

传统操作系统提供的其他服务，如存储管理、文件管理、中断处理、网络通信等，都以内核上的协作任务的形式出现。每个协作任务可以看成是一个功能服务器。用户应用任务（客户任务）执行中若需要得到某种服务，则透过内核向服务器任务发出申请，由服务器任务完成相应的处理并将结果返还给客户任务（称为应答）。

随着时间的推移，微内核结构的定义已经有了显著变化。只要保持 C/S 结构，微内核中基本服务的个数不再受限，如加入基本存储管理。当然，微内核的大小尺度也有一定的放宽。在这种体系结构下，任务执行需要增加一定的开销（服务器与客户之间），与整体系统相比有一定的性能下降。但是，这种改变的好处也是十分明显的。

除基本内核外，C/S 结构的其他服务模块可以根据应用需求随意剪裁，十分符合 RTOS的发展要求；C/S结构可以更方便地扩展功能，可以更容易做到上层应用与下层系统的分离，便于系统移植，可以大大加强C/S结构服务模块的可重用性。

随着硬件性能的不断提高，内核处理速度在整个系统性能中的所占比例会越来越小，RTOS的可剪裁性、可扩展性、可移植性、可重用性越来越重要，再加上微内核结构本身的改进，其应用面将会越来越广。

4.构件化结构

随着构件化技术的广泛使用，如何将构件技术成功地应用到嵌入式操作系统中，受到人们越来越多的重视，这成为研究的热点之一。构件化RTOS内核由一组独立的构件和一个构件运行管理器构成，后者可以维护内核构件之间的协作关系。RTOS传统的各类服务，包括任务管理、调度算法、中断管理、时钟管理、存储管理等，可以是一个构件，也可由这些相互协作的构件构成，同时为上层应用软件开发提供统一的编程接口，支持应用软件的有效开发、运行和管理。

所有的RTOS抽象都由可加载的构件实现，配置灵活，裁减方便，能够很好地适应各种应用领域的不同需求。作为动态构件的任务，可以自动加载运行，不需要由用户去逐一启动。构件之间具有统一标准的交互式界面，既便于用户掌握，又方便应用程序开发。

一个典型的构件化RTOS是TinyOS，为无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）开发的构件化嵌入式操作系统，适用于内存资源和处理能力十分有限、电池供电的嵌入式系统。

1.3.3 多核RTOS

随着嵌入式系统复杂度的提高，传统单核处理器及RTOS不能满足应用的需求。与此同时，近几年在MIT举行的High Performance Embedded Computing Workshop（HPEC）以及各处理器设计/制造商纷纷推出的多核处理器，标志了多核时代的到来。可以预料，在未来较长的一段时期内，多核计算将是计算机技术、嵌入式实时技术的一个重要发展方向。如何从传统的单核计算向多核计算过渡，成为了目前计算机及相关领域研究的热点。

操作系统作为运行在处理器上的最重要的基础软件，更成为了多核计算技术中受到普遍关注的焦点。尽管目前主流的操作系统已提供了对于桌面计算机多核处理器的支持，但是这种支持只是很浅薄的（如仅仅提供了简单的、以负载均衡为目的资源管理策略），与嵌入式实时系统对多核支持的要求相差甚远。此外，尽管一些商用嵌入式实时操作系统（如Vxworks、QNX等）提供了多核支持，但这种支持也是很浅薄的，并不能很好发挥多核处理器的优势和性能。因此，要让多核技术在嵌入式实时计算领域能有效应用，还有很长的路要走，这也成为当前学术界和工业界的研究热点。

1.4 从裸板开始

大家可能会认为上述介绍没什么意义，因为像这样的内容互联网上一大堆。是的，上述文字确实有些空洞，这里只是为了和大家一起梳理一下嵌入式系统软件开发及RTOS的演化。接下来，本书将以一款流行、易学的嵌入式开发平台ARM（Advanced Risk Machine）Mini2440（CPU是三星ARM 9系列的ARM S3C2440）^[1-2][37]为例，通过具体代码实现，介绍如何从裸板入手设计简单的轮询系统、前后台系统，以及如何一步一步在ARM Mini2440上编写RTOS内核，到如何让RTOS内核支持多核嵌入式处理器。本书要求读者已掌握ARM 9处理器的基础知识，并且对ARM汇编、ADS编译器、Linux交叉开发环境的使用有足够了解（这部分内容不属于本书的范围，但却是本书的重要基础）。

到地，该引入本书的主角aCoral了[1][3][4]，aCoral是一个开源RTOS，本书将以它为例，介绍其设计与实现。具体而言，本书将以 aCoral 的设计为主线，详细剖析：ARM Mini2440是如何开始工作的?上电后运行的第一行代码是什么?各个外部设备如何驱动?

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