嵌入式系统介绍VxWorks简介VxWorks是美国WindRiver公司于1983 年设计开发的一种嵌入式实时操作系统 (RTOS)，是Tonado II嵌入式开发环境的 关键组成部分。良好的持续发展能力、高 性能的内核以及友好的用户开发界面，使 其在嵌入式操作系统领域占据一席之地。VxWorks以其良好的可靠性和卓越 的实时性被广泛应用在通信、军事、航 空、航天等高精尖技术和实时性要求极 高的领域内，如卫星通信、弹道制导、 军事演习、航空导航等。在美国的Fl6 、FAl8战斗机、B一2隐形轰炸机和爱 国者导弹上，甚至连1997年在火星表面 登陆的火星探测器上也使用到了 VxWorks。简介1984年 WRS 公司推出它的第 一个版本-VxWorks 1.0.1，在 1999年推出了它的最新版本 VxWorks 6.0。从1995年以后， WRS 公司推出了一套实时操作 系统开发环境 Tornado。 简介第一节 VxWorks操作系统的 基本构成1 板级支持包BSP（Board Support Package） 2 微内核wind 3 网络系统 4 文件系统 5 I/O系统 第一节 VxWorks操作系统的 基本构成1 板级支持包BSP （Board Support Package） BSP是系统用来管理外设的部 分，对各种板子的硬件功能提供了 统一的接口。它由初始化和驱动程 序两部分组成。第一节 VxWorks操作系统的 基本构成板级支持包BSP所谓初始化是指从系统上电复 位开始直到wind kernel和usrRoot根任 务启动这段时间系统的执行过程。驱 动程序就是一些包含I/O操作的子函数 。初始化包括CPU Init、Board Init 和System Init。CPU Init初始化CPU的 内部寄存器。Board Init初始化智能 I/O的寄存器，将device打通。System Init为系统的运行准备数据结构，进行 数据初始化。第一节 VxWorks操作系统的 基本构成2 微内核wind 微内核wind是VxWorks的核 心，它包括多任务调度（优先级 抢占方式）、任务间的通信、同 步和互斥、中断处理和内存管理 机制等。 第一节 VxWorks操作系统的 基本构成2 微内核wind系统结构 VxWorks 是由一个 体积很小的内核及一些可以根据需 要进行定制的系统模块组成。 VxWorks 内核最小为8kB，即便加 上其它必要模块，所占用的空间也 很小，其不失实时、多任务的系统 特征。由于它的高度灵活性，用户 可以很容易地对这一操作系统进行 定制或作适当开发，来满足自己的 实际应用需要。第二节 开发工具tornado第一节 VxWorks操作系统的 基本构成2 微内核windwind内核的任务调度是基于 抢占式的，这满足了实时的特性 ，而对于相同优先级的任务又采 用时间片的轮转调度。它以快速 上下文转换时间和低中断等待为 特点。第二节 开发工具tornado第一节 VxWorks操作系统的 基本构成2 微内核wind在VxWorks 下，任何子程 序都可产生具有自身的上下文和 堆栈的单独任务。其它的基本任 务控制程序可使任务悬挂、重开 、删除、延迟和改变优先级。第二节 开发工具tornado第一节 VxWorks操作系统的 基本构成3 网络系统 VxWorks提供了对其他网络和 TCP/IP网络系统的“透明“访问，包 括与BSD套接字兼容的编程接口、 远程过程调用（RPC）、SNMP、远 程文件访问以及BOOTP和ARP代理 。所有的VxWorks网络机制都遵循 标准的Internet协议 第一节 VxWorks操作系统的 基本构成3 网络系统VxWorks支持两种形式的网络 驱动,一种是BSD驱动支持通用的 BSD4.4网络,API,结构等和大多数 BSD网络的驱动类似.另一种是END 网络驱动,是VxWorks独有的,根据 VxWorks MUX接口编程,不过END驱 动在底层也要转换成BSD的形式. 第一节 VxWorks操作系统的 基本构成4 文件系统VxWorks提供了适合于实时 应用的文件系统。主要包括与MS -DOS兼容的文件系统、TrueFFS 闪存文件系统、Raw Disk文件系 统，ISO9660CD-ROM文件系统 ，SCSI设备即tapeFsLib。第一节 VxWorks操作系统的 基本构成第一节 VxWorks操作系统的 基本构成4 文件系统5 文件设备驱动有ramDrv，scsiDri， tffsDrv分别可以支持ram，csi设备和 flash设备，还支持第三方驱动。6 实现文件系统要添加一些该文件系 统特有的设备访问例程。通过文件系统访 问设备具有抽象性好的特点。5 I/O系统VxWorks提供了一个快速灵活 的与ANSI C兼容的I/O系统，包括 UNIX标准的缓冲I/O和POSIX标准 的异步I/O。第一节 VxWorks操作系统的 基本构成5 I/O系统在VxWorks系统中，I/O系统可 以分为字符I/O和块I/O，文件系统 是一种块I/O操作设备。VxWorks里 的I/O系统的实现可以分为几个层次 。底层的设备驱动,I/O系统，其他 系统模块，应用程序。第一节 VxWorks操作系统的 基本构成可选择的启动方案A shared memory network 允许目 标机通过VMEbus启动。B 从本地硬盘启动。C 使用FTP服务器，从另一台机启动 。D 通过串口启动，使用SLIP、CSLIP 、PPP或TSFS，但比从以太网启 动慢。E 使用DHCP或BOOTP获取启动参数 ，然后使用TFTP下载启动文件。F 可以将VxWorks放入ROM中。第二节 VxWorks的启动工控板启动VxWorks一种方法介绍（1）在工控板通过软驱或CF 卡启动DOS6.22；（2）运行DOS程序Vxload.com ，将BootRom拷贝到指定内存地址 然后跳转到初始地址执行BootRom ； ；第二节 VxWorks的启动工控板启动VxWorks一种方法介绍（3） BootRom初始化CPU，内存和 一些简单的外设，然后将系统内核 VxWorks拷贝到指定内存地址，跳转 到VxWorks的第一条语句；（4） Vxworks重新初始化CPU，内存 和所有外设，最后初始化操作系统 内核，启动应用程序。第二节 VxWorks的启动工控板启动VxWorks一种方法介绍先启动BootRom然后再启 动内核Vxworks的是先启动一个最 小系统然后再加载完整的系统。这样做的优点是可以先用 有限的资源先启动小内核在通过网 络等手段加载完整操作系统，这样 做还方便软件的升级和调试。这样做的缺点是启动慢。第二节 VxWorks的启动