VxWorks操作系统指南讲解.doc

VxWorks操作系统指南 目 录 1. VxWorks操作系统概述 4 1.1.VxWorks 操作系统简介 4 1.2.VxWorks操作系统内核 5 1.3.任务管理 6 1.3.1. 任务结构 1.3.2. 任务状态和状态迁移 1.3.3. 任务调度策略 1.3.4. 抢占禁止 1.3.5. 异常处理 1.3.6. 任务管理 1.4.通信、同步和互斥机制 9 1.4.1. 共享存储区 1.4.2. 互斥 1.4.3. 信号量 1.4.4. 消息队列 1.4.5. 管道 1.4.6. 系统实现 1.5.网络通信 11 1.5.1. 套接口（Sockets） 1.6.中断服务程序 14 1.7.时间管理器 14 2.VxWorks应用指导 16 2.1.系统启动 17 2.1.1. 启动盘的制作 2.1.1. 主机Tornado环境配置 2.2.应用系统配置 19 2.2.1. 板级支持包BSP 2.2.2. 虚拟内存 2.2.3. 串行设备 2.2.4. 初始化模块 2.2.5. 配置VxWorks 2.3.板级支持包BSP 21 2.4.VxWorks系统任务 23 2.5.应用软件开发指导 23 2.6.应用示例分析 25  关键词：实时操作系统 任务 消息 VxWorks Tornado 摘 要：本文档对实时操作系统作了简要介绍，并针对VxWorks系统的特点进行了具体的说明和分析，从VxWorks系统的任务管理、通信机制、系统配置、系统接口几个方面展开。 VxWorks操作系统概述 VxWorks 操作系统简介 实时多任务操作系统是能在确定的时间内执行其功能，并对外部的异步事件作出响应的计算机系统。多任务环境允许一个实时应用作为一系列独立任务来运行，各任务有各自的线程和系统资源。VxWorks系统提供多处理器间和任务间高效的信号灯、消息队列、管道、网络透明的套接字。 实时系统的另一关键特性是硬件中断处理。为了获得最快速可靠的中断响应，VxWorks系统的中断服务程序ISR有自己的上下文。 VxWorks实时操作系统由400多个相对独立的、短小精炼的目标模块组成，用户可根据需要选择适当模块来裁剪和配置系统，这有效地保证了系统的安全性和可靠性。系统的链接器可按应用的需要自动链接一些目标模块。这样，通过目标模块之间的按需组合，可得到许多满足功能需求的应用。 VxWorks操作系统的基本构成模块包括以下部分： ? 高效的实时内核Wind VxWOrks实时内核（Wind）主要包括基于优先级的任务调度、任务同步和通信、中断处理、定时器和内存管理。 ? 兼容实时系统标准POSIX VxWOrks提供接口来支持实时系统标准P.1003.1b. ? I/O系统 VxWOrks提供快速灵活的与ANSI-C相兼容的I/O系统，包括UNIX的缓冲I/O和实时系统标准POSIX的异步I/O。VxWOrks包括以下驱动： 网络 --- 网络设备（以太网、共享内存） 管道 --- 任务间通信 RAM --- 驻留内存文件 SCSI --- SCSI硬盘，磁碟，磁带 键盘 --- PC x86键盘（BSP仅支持x86） 显示器 --- PC x86显示器（BSP仅支持x86） 磁碟 --- IDE和软盘（BSP仅支持x86） 并口 --- PC格式的目标硬件 ? 本机文件系统 VxWorks的文件系统与MS-DOS、RT-11、RAM、SCSI等相兼容。 ? 网络特性 VxWorks网络能与许多运行其它协议的网络进行通信，如TCP/IP、4.3BSD、NFS、UDP、SNMP、FTP等。VxWorks可通过网络允许任务存取文件到其它系统中，并对任务进行远程调用。 ? 虚拟内存（可选单元VxVMI） VxVMI主要用于对指定内存区的保护，如内存块只读等，加强了系统的健壮性。 ? 共享内存（可选单元VxMP） VxMP主要用于多处理器上运行的任务之间的共享信号量、消息队列、内存块的管理。 ? 驻留目标工具 Tornado集成环境中，开发工具工作于主机侧。驻留目标外壳、模块加载和卸载、符号表都可进行配置。 ? Wind基类 VxWorks系统提供对C++的支持，并构造了系统基类函数。 ? 工具库 VxWorks系统向用户提供丰富的系统调用，包括中断处理、定时器、消息注册、内存分配、字符串转换、线性和环形缓冲区管理，以及标准ANSI-C程序库。 ? 性能优化 VxWorks系统通过运行定时器来记录任务对CPU的利用率，从而进行有效地调整，合理安排任务的运行，给定适