vxworks ppt课件
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嵌入式实时操作系统VXWORKS6.6集成环境使用指导(PPT 58张)
四、工程和工程结构
• 所有独立的工程内部都包含和其他任一工 程无关的模块，在系统开始是都是单个的 和没有经过组织的。所以使用者可以在 workbench下通过工程之间的依赖关系和编 译命令整体组织各个工程。 • 通过workbench可以很方便的组织各工程， 但是有的工程不能作为某个工程的子工程 或者是同种类型的工程，这样的关联是不 允许的。
一、创建一个例子工程并运行程序
1.创建一个例子工程 a.选择 File > New > Wind River Workbench Project。会出 现 New Wind River Workbench Project 对话框。 b.从Target operating system 下拉选择菜单选择 Wind River VxWorks 6.x ，点击 Next。 c.从 Build type 下拉选择菜单选择 Downloadable Kernel Module 点击Click Next 。 d.在Project Name区域,输入ball 。在本指导说明中都保持 Create project in workspace 选项，点击 Finish 。一个名 称为“ ball ” 的工程出现在workbench的工程窗口。
三、创建一个新工程（Projects）
• 点击工具按钮或者选择 File>New>Wind River Workbench Project 创建一个之前配置好的工程，或者是创建一个特殊 类型的工程；也可以选择File > New > Example 打开一个 例子工程。 1.工程创建之后的修改 在相应工程的" project properties"界面进行修改。 2.工程的结构设置 选中Project References > Add as Project Reference,在弹 出的菜单里就可以设定个工程之间的结构关系。 3.工程与应用程序（Application Code） 工程以一种或几种类型管理应用程序文件。可以将一个与 Workbench兼容的工程整个加入，也可以添加新的或者已 经存在的源程序文件。选择 File > Import 打开“Import File ”。
最新整理嵌入式实时操作系统VxWorks.ppt
• VxWorks只占用很小的存储空间，并可高 度剪裁，保证了系统能以较高的效率运行
VxWorks体系结构框图
板级支持包：Board Support Package
板级支持包对各种板子的硬件功能提供了统一的
软件接口，包括
硬件初始化
TCP/IP协议栈和
IVI//OOxW系 系UP文V这能oIV统统ONr/xOk件些够xSWI，sWX系Idrr将t提X系设灵a网管RS键显磁并otao标包o1pwr统C标A整s供1rk统备活e络道盘示盘口FkFS准括FsFM准ss个提支中了sIs：都的s驱驱驱驱驱驱包：驱：：的盘、的盘供持，一使在动动动动动动每括与动原一缓驱T实V异作适的普个r用设： ： ， ： ， ，个以M，生u种冲动x用步为用 文 通e快W中 硬 局 内一 备S用 用 用 用 用 用B下用文F与I：高 包中 看 消 内 字 线 链 和-/库IoS一于 件 数F速断 件 域 存DO个 驱/于 于 于 于 于 于驱于件rRPO用性 括S断 门 息 存 符 缓 表 AkO个实 系 据灵包的 时 和 分T、标 动网 任xxIPs动采 任 进 中 看 内NS系S于能 ：D处 狗 登 分 扫 冲 管提188CC文时 统 文活括产 钟 总 配S兼C1准 程络 务66程E用 务 程 断 门 存统风常的S理 计 录 配 描 和 理I供操V键d/件系 包 件的一生 和 线 等容I接序AC通 间序R基 间 间 处 狗 管格G设驻实、 时 、 、 、 环了作盘T标o，统 括 、、个和 计 内 等的口上A信 通：于 同 通 理 理Am备的内时器 缓一系，准文允应 ： 外与R处 时 存设文，移F， 信优 步 信 机目存操、 冲个统Os仅本许用 部A备理 器 的件从植支先 机 机 制M标的作管实兼N存显根的 设，管 地系而持启级 制 制S机文系理用容在示据快 备I仅理 址统使多动的件统C、例的于，偏速 都存映得兼种或、核程文x仅移文 统在射文容8网其可心扩件6存读件一于件的卡B他抢：展系S在写系作x系启占PW8集统于磁统为6统动的iB，n网x盘文dS机多8包P络6的件制任B括驱一处S务P动部理调分度
VxWorks体系结构框图
板级支持包：Board Support Package
板级支持包对各种板子的硬件功能提供了统一的
软件接口，包括
硬件初始化
TCP/IP协议栈和
IVI//OOxW系 系UP文V这能oIV统统ONr/xOk件些够xSWI，sWX系Idrr将t提X系设灵a网管RS键显磁并otao标包o1pwr统C标A整s供1rk统备活e络道盘示盘口FkFS准括FsFM准ss个提支中了sIs：都的s驱驱驱驱驱驱包：驱：：的盘、的盘供持，一使在动动动动动动每括与动原一缓驱T实V异作适的普个r用设： ： ， ： ， ，个以M，生u种冲动x用步为用 文 通e快W中 硬 局 内一 备S用 用 用 用 用 用B下用文F与I：高 包中 看 消 内 字 线 链 和-/库IoS一于 件 数F速断 件 域 存DO个 驱/于 于 于 于 于 于驱于件rRPO用性 括S断 门 息 存 符 缓 表 AkO个实 系 据灵包的 时 和 分T、标 动网 任xxIPs动采 任 进 中 看 内NS系S于能 ：D处 狗 登 分 扫 冲 管提188CC文时 统 文活括产 钟 总 配S兼C1准 程络 务66程E用 务 程 断 门 存统风常的S理 计 录 配 描 和 理I供操V键d/件系 包 件的一生 和 线 等容I接序AC通 间序R基 间 间 处 狗 管格G设驻实、 时 、 、 、 环了作盘T标o，统 括 、、个和 计 内 等的口上A信 通：于 同 通 理 理Am备的内时器 缓一系，准文允应 ： 外与R处 时 存设文，移F， 信优 步 信 机目存操、 冲个统Os仅本许用 部A备理 器 的件从植支先 机 机 制M标的作管实兼N存显根的 设，管 地系而持启级 制 制S机文系理用容在示据快 备I仅理 址统使多动的件统C、例的于，偏速 都存映得兼种或、核程文x仅移文 统在射文容8网其可心扩件6存读件一于件的卡B他抢：展系S在写系作x系启占PW8集统于磁统为6统动的iB，n网x盘文dS机多8包P络6的件制任B括驱一处S务P动部理调分度
vxworks课件
2 微内核wind 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 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
第一节 VxWorks操作系统的 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 VxWorks支持两种形式的网络 驱动,一种是BSD驱动支持通用的 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 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 BSD网络的驱动类似.另一种是END 网络驱动, VxWorks独有的, 网络驱动,是VxWorks独有的,根据 VxWorks MUX接口编程,不过END驱 MUX接口编程,不过END驱 动在底层也要转换成BSD的形式. 动在底层也要转换成BSD的形式.
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 第二节 开发工具tornado 开发工具tornado 基本构成
2 微内核wind 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.
�
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 基本构成
1
板级支持包BSP 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 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. 程序就是一些包含I/O操作的子函数. 初始化包括CPU Init, 初始化包括CPU Init,Board Init 和System Init.CPU Init初始化CPU的 Init. Init初始化CPU的 内部寄存器.Board Init初始化智能 内部寄存器.Board Init初始化智能 I/O的寄存器,将device打通.System 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 Init为系统的运行准备数据结构,进行
第一节 VxWorks操作系统的 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 VxWorks支持两种形式的网络 驱动,一种是BSD驱动支持通用的 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 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 BSD网络的驱动类似.另一种是END 网络驱动, VxWorks独有的, 网络驱动,是VxWorks独有的,根据 VxWorks MUX接口编程,不过END驱 MUX接口编程,不过END驱 动在底层也要转换成BSD的形式. 动在底层也要转换成BSD的形式.
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 第二节 开发工具tornado 开发工具tornado 基本构成
2 微内核wind 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.
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第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 基本构成
1
板级支持包BSP 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 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. 程序就是一些包含I/O操作的子函数. 初始化包括CPU Init, 初始化包括CPU Init,Board Init 和System Init.CPU Init初始化CPU的 Init. Init初始化CPU的 内部寄存器.Board Init初始化智能 内部寄存器.Board Init初始化智能 I/O的寄存器,将device打通.System 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 Init为系统的运行准备数据结构,进行
第三章vxWorks操作系统基本概念(1)PPT课件
2020/8/20
11
VxWorks操作系统
Memory Management
Device Support
Scheduling & System Clock
Facilities
Synchronization & Intertask Communication
File Systems
Mutual Exclusion
✓ WindSh
交互访问
✓ CrossWind
源代码级调试器
✓ Browser
显示系统信息
✓ Project Facility 配置操作系统或应用的工程管理
✓ WindView
多任务应用软件示波器
✓ Simulator 主机端VxWorks模拟器
用Tcl自定义的工具: ✓ 增加新功能 ✓ 定制用户接口 ✓ 目标驻留工具
WTX = Wind River Tool eXchange
WDB = Wind DeBug
2020/8/20
15
Tornado和VxWorks目录描述
2020/8/20
16
Tornado和VxWorks目录描述(继续）
2020/8/20
17
Tornado
3.1 Tornado和VxWorks简介
Tornado和VxWorks描述 Tornado和VxWorks相互关系 Tornado和VxWorks目录描述
2020/8/20
4
Tornado是什么？
Tornado是开发实时嵌入式应用的集成开发环境. Tornado的主要组件: VxWorks实时操作系统运行库（RTOS） VxWorks开发工具（辅助测试和调试和计时） 网络协议栈支持
VxWorks基础知识 ppt课件
虚拟 内存
多任务 处理
操作系统 模块
Wind 内核
目标开发 工具
嵌入式操作系统VxWorks
VxWorks
I/O子 系统
基
本
体
系
网络子 系统
结
构
嵌入式操作系统VxWorks
wind :VxWorks 的核心，被称作 wind，包括多任务调度（采用优先 级抢占方式），任务间的同步和进程间通信机制，以及中断处理， 看门狗定时器和内存管理机制。
基于目标机的工具：在 Tornado 开发系统中，开发工具是驻留在 主机上的。但是也可以根据需要将基于目标机的Shell 和装载卸载 模块加入 VxWorks。
板级支持包 BSP :板级支持包向VxWorks操作系统提供了对各种板 子的硬件功能操作的统一的软件接口，它是保证VxWorks操作系统 可移植性的关键，它包括硬件初始化、中断的产生和处理、硬件时 钟和计时器管理、局域和总线内存地址映射、内存分配等等。 每 个板级支持包括一个 ROM 启动（Boot ROM）或其它启动机制。
不同处理器之间的共享内存区域，用于不同CPU的通讯与同步。
WBD协议：目标代理遵循 WBD（Wind Debug）协议，允许目标机与 主机上的 Tornado 开发工具相连。 Tornado 目标服务器（Target
Server）向目标代理发送调试请求。
嵌入式操作系统VxWorks
网络支持：它提供了对其它VxWorks系统和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（可选项），远程文件访问（包括客户端和服务端 的NFS机制以及使用RSH，FTP 或 TFTP的非NFS机制）以及BOOTP 和 代理ARP、DHCP、DNS、OSPF、RIP。
VxWorks BSP基础PPT课件
6
BSP概念 BSP功能 BSP构成 BSP启动序列 BSP开发 BSP部分代码
© 2000 Wind River Systems, Inc.
7
BSP功能
BSP功能简介 BSP与VxWorks的关系
© 2000 Wind River Systems, Inc.
8
BSP功能简介
1 系统加电后的硬件初始化
© 2000 Wind River Systems, Inc.
16
文件介绍
Config\bspname：
makefile：Image的编译规则，其中定义了一些 宏，如：RAM_LOW_ADRS,RAM_HIGH_ADRS。
config.h:包含所有的头文件和与CPU相关的宏定 义，如：对Cache和MMU的配置，RAM和ROM 的定位以及大小配置，外部总线地址映射，PCI 地址宏。
© 2000 Wind River Systems, Inc.
14
文件介绍
Config\all:
bootConfig.c:所有 bootrom的主要初始化与控 制文件。bootConfig.c是usrConfig.c的一个子 集。只提供完整Image中的部分功能。在集成环 境下修改工程相关的配置信息不会影响Boot Image，只有直接修改config.h， configAll.h,bootConfig.c和bootInit.c文件才会 影响到Boot Image；
VxWorks BSP Basics
© 2000 Wind River Systems, Inc.
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
vxworks任务管理-哈尔滨工业大学PPT课件
26
嵌入式操作系统
任务的状态队列
-
27
嵌入式操作系统
1.5 任务上下文切换
• 上下文切换示意图
TCB(Old) copy of pc copy of sp
errorStatus
CPU pc sp
errno
TCB(New) copy of pc copy of sp
errorStatus
-
28
嵌入式操作系统
充
-
22
嵌入式操作系统
• shell下创建任务时默认堆栈大小（sp命 令）
– #define SHELL_STACK_SIZE 10000
• VxWorks支持独立的中断栈，对所有的 ISR使用相同的中断栈
– 中断栈在系统启动时根据配置参数设置位 置、大小和填充。在configAll.h中有缺省定 义：
– checkStack( )显示了单个指定任务或者所有任 务的栈使用情况，包括：
• 栈大小（SIZE） • 栈当前使用数（CUR） • 历史使用峰值（HIGH） • 最大可能空余数（MARGIN=SIZE-HIGH）
• Tornado中的browser也可查看栈的使用情
况
• ！堆栈诊断前提：栈初始化时要用0xee填
– VxWorks的taskLib库中定义（taskLib.h）
-
11
嵌入式操作系统
• TCB中上下文信息包含的具体内容：
– 程序执行点（PC） – CPU状态，包括各种处理器特定的寄存器
–栈 – 任务的状态 – 延迟定时器 – 时间片定时器 – I/O操作分配的标准输入/输出，标准错误输出
操作
-
-
34
嵌入式操作系统
嵌入式操作系统
任务的状态队列
-
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嵌入式操作系统
1.5 任务上下文切换
• 上下文切换示意图
TCB(Old) copy of pc copy of sp
errorStatus
CPU pc sp
errno
TCB(New) copy of pc copy of sp
errorStatus
-
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嵌入式操作系统
充
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22
嵌入式操作系统
• shell下创建任务时默认堆栈大小（sp命 令）
– #define SHELL_STACK_SIZE 10000
• VxWorks支持独立的中断栈，对所有的 ISR使用相同的中断栈
– 中断栈在系统启动时根据配置参数设置位 置、大小和填充。在configAll.h中有缺省定 义：
– checkStack( )显示了单个指定任务或者所有任 务的栈使用情况，包括：
• 栈大小（SIZE） • 栈当前使用数（CUR） • 历史使用峰值（HIGH） • 最大可能空余数（MARGIN=SIZE-HIGH）
• Tornado中的browser也可查看栈的使用情
况
• ！堆栈诊断前提：栈初始化时要用0xee填
– VxWorks的taskLib库中定义（taskLib.h）
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嵌入式操作系统
• TCB中上下文信息包含的具体内容：
– 程序执行点（PC） – CPU状态，包括各种处理器特定的寄存器
–栈 – 任务的状态 – 延迟定时器 – 时间片定时器 – I/O操作分配的标准输入/输出，标准错误输出
操作
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嵌入式操作系统
课Vxworks嵌入式软课件.pptx
VxWorks 6.0的航向标
对MMU、CACHE和大物理地址的抽象化
课Vxworks嵌入式软课件
3
支持多核的6.7版本
支持多核
非对称式多重处理(asymmetric multiprocessing; AMP) 对称式多重处理(symmetric multiprocessing; SMP)
降低功率消耗 multicore-aware工具
最优秀的特点：可靠性和实时性
领域：通信、军事、航空、航天
F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机、爱国者导弹、火星探 测器
目前销售解禁
占有率排名第一
两套系统
VxWorks操作系统
Workbench开发环境
旧版:Tornado开发环境
Workbench版基于课eVcxlwioprksse嵌入式软课件
课Vxworks嵌入式软课件
30
VxWorks中断处理
中断服务程序（ISR）运行在特定的空间
不同于一般的任务，中断服务程序没任务上下文 不包含任务控制块 所有的中断服务程序使用同一中断堆栈（专用的） 通过内核工作队列（Kernel Work Queue）最大程度减少中断
课Vxworks嵌入式软课件
20
内核wind kernel
微内核
支持Components
内核不处理外设
对外设不做假设
操作系统不假设板上是否有总线以及什么总线 不假设内存的大小及内存如何定位 不假设I/O及有多少I/O
板级支持包BSP管理外设
课Vxworks嵌入式软课件
21
内核版本
最简内核
任务的管理与调度 纳核 8k
VxWorks：标准的单CPU版本 VxFusion：标准的多CPU版本 可裁减性
对MMU、CACHE和大物理地址的抽象化
课Vxworks嵌入式软课件
3
支持多核的6.7版本
支持多核
非对称式多重处理(asymmetric multiprocessing; AMP) 对称式多重处理(symmetric multiprocessing; SMP)
降低功率消耗 multicore-aware工具
最优秀的特点：可靠性和实时性
领域：通信、军事、航空、航天
F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机、爱国者导弹、火星探 测器
目前销售解禁
占有率排名第一
两套系统
VxWorks操作系统
Workbench开发环境
旧版:Tornado开发环境
Workbench版基于课eVcxlwioprksse嵌入式软课件
课Vxworks嵌入式软课件
30
VxWorks中断处理
中断服务程序（ISR）运行在特定的空间
不同于一般的任务，中断服务程序没任务上下文 不包含任务控制块 所有的中断服务程序使用同一中断堆栈（专用的） 通过内核工作队列（Kernel Work Queue）最大程度减少中断
课Vxworks嵌入式软课件
20
内核wind kernel
微内核
支持Components
内核不处理外设
对外设不做假设
操作系统不假设板上是否有总线以及什么总线 不假设内存的大小及内存如何定位 不假设I/O及有多少I/O
板级支持包BSP管理外设
课Vxworks嵌入式软课件
21
内核版本
最简内核
任务的管理与调度 纳核 8k
VxWorks：标准的单CPU版本 VxFusion：标准的多CPU版本 可裁减性
VxWorks操作系统简介.ppt
用户可以定义一些数据用于任务间的通讯： 编写一个库，提供该数据的共享存储； 所有任务访问这些共享数据时都使用库中的例程； 可以用信号量来保证共享数据的互斥访问
通信机制——信号量
Vxworks信号量提供最快速的任务间通信机制，它主要用 于解决任务间的互斥和同步。针对不同类型的问题，有三 种信号量： 二进制信号量，使用最快、最广泛，主要用于同步和互 斥 互斥信号量，主要用于优先级继承、安全删除和回溯 计数器
VxWorks系统简介
郭思 SX1401188
VxWorks系统简介
VxWorks应用背景 VxWorks系统体系结构 任务管理 通信机制 内存管理
VxWorks应用背景
VxWorks是美国Wind River System公司于1983年设计 开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS）。
BSP（Board Support Package）
BSP通常是指针对具体的硬件平台，用户所编 的启动代码和部分设备驱动程序的集合。 板级支持包对各种板子的硬件功能操作提 供了统一的软件接口，是保证VxWorks操作系 统可移植性的关键。它包括硬件初始化、中断 的产生和处理、硬件时钟和计时器管理、局域 和总线内存地址映射、内存分配等等。
Vxworks支持各种任务间的通信机制，提供多种多样 的任务间通信方式，主要有：
共享内存，主要是数据的共享； 信号量，用于基本的互斥和任务同步； 消息队列和管道，单CPU的消息传递； 二进制信号，用于异常处理； Socket和远程过程调用，用于网络间任务消息传
递。
通信机制——共享内存
任务间通信最简单的方法是采用共享存储区，也即相关的 各个任务分享属于它们的地址空间的同一内存区域。因为 所有的任务都存在于单一的线性地址空间，任务间共享数 据。全局变量、线性队列、环形队列、链表、指针都可被 运行在不同的上下文的代码所指向。
通信机制——信号量
Vxworks信号量提供最快速的任务间通信机制，它主要用 于解决任务间的互斥和同步。针对不同类型的问题，有三 种信号量： 二进制信号量，使用最快、最广泛，主要用于同步和互 斥 互斥信号量，主要用于优先级继承、安全删除和回溯 计数器
VxWorks系统简介
郭思 SX1401188
VxWorks系统简介
VxWorks应用背景 VxWorks系统体系结构 任务管理 通信机制 内存管理
VxWorks应用背景
VxWorks是美国Wind River System公司于1983年设计 开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS）。
BSP（Board Support Package）
BSP通常是指针对具体的硬件平台，用户所编 的启动代码和部分设备驱动程序的集合。 板级支持包对各种板子的硬件功能操作提 供了统一的软件接口，是保证VxWorks操作系 统可移植性的关键。它包括硬件初始化、中断 的产生和处理、硬件时钟和计时器管理、局域 和总线内存地址映射、内存分配等等。
Vxworks支持各种任务间的通信机制，提供多种多样 的任务间通信方式，主要有：
共享内存，主要是数据的共享； 信号量，用于基本的互斥和任务同步； 消息队列和管道，单CPU的消息传递； 二进制信号，用于异常处理； Socket和远程过程调用，用于网络间任务消息传
递。
通信机制——共享内存
任务间通信最简单的方法是采用共享存储区，也即相关的 各个任务分享属于它们的地址空间的同一内存区域。因为 所有的任务都存在于单一的线性地址空间，任务间共享数 据。全局变量、线性队列、环形队列、链表、指针都可被 运行在不同的上下文的代码所指向。
《vxWorks讲座》PPT课件
• 对于实时系统来说最重要的要求就是实时操作系统必须有满足在一个 事先定义好的时间限制中对外部或内部的事件进行响应和处理的能力
• 此外作为实时操作系统还需要有效的中断处理能力来处理异步事件和 高效的I/O能力来处理有严格时间限制的数据收发应用
实时系统分类
• 根据不同的分类方法可以分为几种。
– 方法一是分为周期性的和非周期性的（periodic和aperiodic） – 方法二是分为硬实时和软实时（hard real_time和soft
real_time） – 专用系统和开放系统 – 集中式系统和分布式系统
实时多任务操作系统与分时多任务操作系统
• 分时操作系统，软件的执行在时间上的要求，并不严格，时间上的错 误，一般不会造成灾难性的后果。
• 实时操作系统，主要任务是对事件进行实时的处理，虽然事件可能在 无法预知的时刻到达，但是软件上必须在事件发生时能够在严格的时 限内作出响应（系统响应时间），即使是在尖峰负荷下，也应如此， 系统时间响应的超时就意味着致命的失败。另外，实时操作系统的重 要特点是具有系统的可确定性，即系统能对运行情况的最好和最坏等 的情况能做出精确的估计。
• 虚拟内存
– 但必须给实时任务提供方法，以便将实时任务“锁”进内存，也 就是系统在管理虚拟内存时，不将“锁”住的内存块换出物理内 存。
嵌入式系统和实时系统
• 嵌入式系统经常被误解为就是实时性系统。其实，多数嵌 入式系统并不需要实时性
• Linux是嵌入式操作系统，并非实时操作系统。 • Vxwork、pSOS、Neculeus和Windowss CE 是嵌入式实时操
• VxWorks动态链接功能很容易实现代码共享。 • 共享代码必须是可重入的。 • VxWorks的I/O和驱动程序是可重入的。但是要求应用小心
• 此外作为实时操作系统还需要有效的中断处理能力来处理异步事件和 高效的I/O能力来处理有严格时间限制的数据收发应用
实时系统分类
• 根据不同的分类方法可以分为几种。
– 方法一是分为周期性的和非周期性的（periodic和aperiodic） – 方法二是分为硬实时和软实时（hard real_time和soft
real_time） – 专用系统和开放系统 – 集中式系统和分布式系统
实时多任务操作系统与分时多任务操作系统
• 分时操作系统，软件的执行在时间上的要求，并不严格，时间上的错 误，一般不会造成灾难性的后果。
• 实时操作系统，主要任务是对事件进行实时的处理，虽然事件可能在 无法预知的时刻到达，但是软件上必须在事件发生时能够在严格的时 限内作出响应（系统响应时间），即使是在尖峰负荷下，也应如此， 系统时间响应的超时就意味着致命的失败。另外，实时操作系统的重 要特点是具有系统的可确定性，即系统能对运行情况的最好和最坏等 的情况能做出精确的估计。
• 虚拟内存
– 但必须给实时任务提供方法，以便将实时任务“锁”进内存，也 就是系统在管理虚拟内存时，不将“锁”住的内存块换出物理内 存。
嵌入式系统和实时系统
• 嵌入式系统经常被误解为就是实时性系统。其实，多数嵌 入式系统并不需要实时性
• Linux是嵌入式操作系统，并非实时操作系统。 • Vxwork、pSOS、Neculeus和Windowss CE 是嵌入式实时操
• VxWorks动态链接功能很容易实现代码共享。 • 共享代码必须是可重入的。 • VxWorks的I/O和驱动程序是可重入的。但是要求应用小心
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二节 VxWorks的启动 VxWorks的启动
2
工控板启动VxWorks一种方法介绍 工控板启动VxWorks一种方法介绍 （1）在工控板通过软驱或CF卡 ）在工控板通过软驱或CF卡 启动DOS6.22； 启动DOS6.22； （2）运行DOS程序， ）运行DOS程序， 将BootRom拷贝到指定内存地址然 BootRom拷贝到指定内存地址然 后跳转到初始地址执行BootRom； 后跳转到初始地址执行BootRom；
第二节 VxWorks的启动 VxWorks的启动
1
可选择的启动案
A shared memory network 允许目 标机 通过VMEbus启动。 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。 使用FTP服务器，从另一台机启动。 D 通过串口启动，使用SLIP、CSLIP、 通过串口启动，使用SLIP、CSLIP、 PPP或TSFS，但比从以太网启 PPP或TSFS，但比从以太网启 动慢。
Real-Time System
M emory Mgmt
File Systems
Kernel
I/ O S ys te m
D ev ic e D riv er s
Netw ork Stack
1-6
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 基本构成
1 板级支持包BSP 板级支持包BSP （Board Support Package） Package） BSP是系统用来管理外设的部分， 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 VxWorks操作系统的 基本构成
5 I/O系统 I/O系统 VxWorks提供了一个快速灵活 VxWorks提供了一个快速灵活 的与ANSI C兼容的I/O系统，包括 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 UNIX标准的缓冲I/O和POSIX标准的 异步I/O。 异步I/O。
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 第二节 开发工具tornado 开发工具tornado 基本构成
2 微内核wind 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 VxWorks的启动 VxWorks的启动
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工控板启动VxWorks一种方法介绍 工控板启动VxWorks一种方法介绍 先启动BootRom然后再启动 先启动BootRom然后再启动 内核Vxworks的是先启动一个最小 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。
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。
简介
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F—l6、 FA—l8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。
第一节 VxWorks操作系统的 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 VxWorks支持两种形式的网络 驱动,一种是BSD驱动支持通用的 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 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 BSD网络的驱动类似.另一种是END 网络驱动, VxWorks独有的, 网络驱动,是VxWorks独有的,根据 VxWorks MUX接口编程,不过END驱 MUX接口编程,不过END驱 动在底层也要转换成BSD的形式. 动在底层也要转换成BSD的形式.
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第二节 VxWorks的启动 VxWorks的启动
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工控板启动VxWorks一种方法介绍 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 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。
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 基本构成
4 文件系统
VxWorks提供了适合于实时 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、 MS-DOS兼容的文件系统、 TrueFFS闪存文件系统、Raw TrueFFS闪存文件系统、Raw Disk文件系统，ISO9660CDDisk文件系统，ISO9660CD-ROM 文件系统，SCSI设备即tapeFsLib。 文件系统，SCSI设备即tapeFsLib。
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 第二节 开发工具tornado 开发工具tornado 基本构成
2 微内核wind 微内核wind
wind内核的任务调度是基于 wind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。
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 基本构成
2 微内核wind 微内核wind
微内核wind是VxWorks的核 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。
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第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 基本构成
5 I/O系统 I/O系统 在VxWorks系统中，I/O系统可以 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 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 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 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 VxWorks操作系统的 基本构成
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板级支持包BSP 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 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。 程序就是一些包含I/O操作的子函数。 初始化包括CPU Init、 初始化包括CPU Init、Board Init 和System Init。CPU Init初始化CPU的 Init。 Init初始化CPU的 内部寄存器。Board Init初始化智能 内部寄存器。Board Init初始化智能 I/O的寄存器，将device打通。System 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 Init为系统的运行准备数据结构，进行
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板级支持包BSP（ 板级支持包BSP（Board Support Package） Package） 2 微内核wind 微内核wind 3 网络系统 4 文件系统 5 I/O系统 I/O系统 1
第一节 VxWorks操作系统的 VxWorks操作系统的 基本构成
第一节 VxWorks操作系统的 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 VxWorks提供了对其他网络和 TCP/IP网络系统的"透明" 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 BSD套接字兼容的编程接口、远程 过程调用（RPC）、SNMP、远程文 过程调用（RPC）、SNMP、远程文 件访问以及BOOTP和ARP代理。所有 件访问以及BOOTP和ARP代理。所有 的VxWorks网络机制都遵循标准的 VxWorks网络机制都遵循标准的 Internet协议 Internet协议
简介
1984年 1984年 WRS 公司推出它的第一 个版本--VxWorks 1.0.1，在 个版本--VxWorks 1.0.1，在 1999年推出了它的最新版本 1999年推出了它的最新版本 VxWorks 6.0。从1995年以后， 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。 系统开发环境– Tornado。
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4 文件系统 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。 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。
2 微内核wind 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 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