VxWork介绍及编程
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VxWorks为块设备(磁盘)的实时使用提供了两种本地文件系统:一种与MS-DOS文件系统相兼容,另一种与RT-11文件系统相兼容。
这些文件系统的支持库分别为dosFsLib和rt11FsLib。
VxWorks还提供了一种简单的raw文件系统,这个文件系统把整个磁盘作为一个单独的大文件。
这个文件系统的支持库是rawFsLib。
VxWorks还为不使用标准文件或目录结构的磁带设备提供了一个文件系统。
磁带卷被看作一个raw设备,整个卷就是一个大文件。
这个文件系统的支持库是tapeFsLib。
另外,VxWorks提供了一个文件系统支持库cdromFsLib,它允许应用程序从依照ISO9660标准文件系统格式化的CD-ROMs中读取数据。
在VxWorks中,文件系统不受块设备种类型或它的驱动程序的约束。
VxWorks块设备都使用一个标准接口,以便文件系统可以与设备驱动程序自由的混合。
做为选择,你可以写自己的能被驱动程序以相同方式使用的文件系统,只要在文件系统、驱动程序和I/O系统间遵循同样的标准接口。
VxWorks的I/O体系结构使得在一个VxWorks系统中可以有多样的文件系统,甚至其类型也可以不同。
块设备界面在3.9.4块设备中讨论。
1 与MS-DOS兼容的文件系统:dosFs使用dosFs文件系统格式化的磁盘与MS-DOS(直至6.2版本)磁盘是相兼容的。
由两个文件系统初始化的硬盘之间在格式上有细微区别。
然而,数据自身是兼容的,而且dosFs可被配置成使用MS-DOS格式化的磁盘。
DosFs文件系统向不同要求的实时应用程序提供了良好的适应性。
主要特点包括:l 文件和目录分等级排序,允许有效地组织,在一卷上可以创建任意数量的文件。
l 每个文件可以是连续存储或非连续存储的。
非连续存储的文件可使硬盘空间利用率更高,连续存储的文件可以增强系统性能。
l 具有与广泛可用的存储器和可恢复介质的兼容性。
应用VxWorks(不使用dosFs文件扩展名)、MS-DOS PCs和其它系统创建的磁盘可以自由的交换。
VxWorks CF卡及网络启动方法:CF卡格式化后分区,分出小于2G的空间,然后格式化文件系统选择fat16,勾选建立dos系统。
将、msdos.sys、io.sys三个文件拷入分区.新建vxworks boot loader工程(为了生成boorom),选好bsp后修改bsp中的config.h文件,修改方法见附件《vxworks的default boot line说明》。
clean project,然后编译工程。
生成bootrom.bin文件,将后缀改成sys,即得到bootrom.sys文件拷入cf卡。
将目标程序工程得到的vxworks文件拷入即可。
第一次启动时输C:lock把引导写入扇区VXWORKS电脑模拟单步调试方法建立downloadble工程,调试按钮里面选kerneltask,entrypoint里面填上入口函数下入控创机器建立的工程叫vxworks image project机器模拟调试建立工程叫downloadble kernel module project打开文件:电脑模拟用 fp= fopen("host:D:/juzhensuanfa/shishi/data.txt","r");机器用fp= fopen("/ata0a/data.txt","r");Dos命令下arp –a查看网卡地址。
工控机vxworks下E:\WindRiver64-wrs\vxworks-6.4\target\config,passauold文件夹的BSP时候网卡地址:00-25-a8-00-09-95data.txt文档写完矩阵以后最后一行要是回车注意组播地址的问题,第一字节最后一位是1stime.c文件里面把win32改成vxworks,有个取毫秒时间的被改了成time(NULL)ms_asn1_to_local在mms_vvar.h中有声明887行VOID readtxtcfg()读txt 文件配置电网拓扑矩阵,此方法不灵活,以后后台系统成熟后改成通过后台图形界面自动搜索拓扑生成array矩阵。
vxWorks多任务编程初探(转)进程(Process)是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
程序只是一组指令的有序集合,它本身没有任何运行的含义,只是一个静态实体。
而进程则不同,它是程序在某个数据集上的执行,是一个动态实体。
它因创建而产生,因调度而运行,因等待资源或事件而被处于等待状态,因完成任务而被撤消,反映了一个程序在一定的数据集上运行的全部动态过程。
线程(Thread)是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位。
线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
线程和进程的关系是:线程是属于进程的,线程运行在进程空间内,同一进程所产生的线程共享同一内存空间,当进程退出时该进程所产生的线程都会被强制退出并清除。
线程可与属于同一进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源,但是其本身基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的信息(如程序计数器、一组寄存器和栈)。
根据进程与线程的设置,操作系统大致分为如下类型:1、单进程、单线程:MS-DOS大致是这种操作系统;2、多进程、单线程:多数UNIX(及类Unix的Linux)是这种操作系统;3、多进程、多线程:Windows NT(以及基于NT内核的Windows 2000、XP等)、Solaris 2.x和OS/2都是这种操作系统;4、单进程、多线程:vxWorks就是这种操作系统。
vxWorks只有一个进程(内存空间和资源分配),其任务的概念与线程大致相当,所有任务之间共享内存和其它资源。
vxWorks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,且不失其实时、多任务的系统特征。
vxWorks的内核主要包括:1、多任务:为满足真实世界事件的异步性,现代操作系统需提供多任务支持,由系统内核分配CPU给多个任务并发执行。
一.嵌入式操作系统VxWorks简介VxWorks操作系统是美国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环境,在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。
它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中,如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。
在美国的 F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。
WindRiver公司网址实时操作系统和分时操作系统的区别从操作系统能否满足实时性要求来区分,可把操作系统分成分时操作系统和实时操作系统。
分时操作系统按照相等的时间片调度迚程轮流运行,分时操作系统由调度程序自动计算迚程的优先级,而不是由用户控制迚程的优先级。
这样的系统无法实时响应外部异步事件。
实时操作系统能够在限定的时间内执行完所规定的功能,幵能在限定的时间内对外部的异步事件作出响应。
分时系统主要应用于科学计算和一般实时性要求不高的场合。
实时性系统主要应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的场合。
VxWorks的特点∙可靠性操作系统的用户希望在一个工作稳定,可以信赖的环境中工作,所以操作系统的可靠性是用户首先要考虑的问题。
而稳定、可靠一直是VxWorks的一个突出优点。
自从对中国的销售解禁以来,VxWorks以其良好的可靠性在中国赢得了越来越多的用户。
∙实时性实时性是指能够在限定时间内执行完规定的功能幵对外部的异步事件作出响应的能力。
实时性的强弱是以完成规定功能和作出响应时间的长短来衡量的。
VxWorks 的实时性做得非常好,其系统本身的开销很小,迚程调度、迚程间通信、中断处理等系统公用程序精练而有效,它们造成的延迟很短。
VxWorks操作系统RTP介绍和使用方法从VxWorks 6.x开始引入RTP(VxWorks real time process project)模式编程,这种模式的优点是应用程序相互独立,互不影响,而且增加了内核的稳定性,缺点是由于“内核态”与“用户态”的内存拷贝,其执行效率有所降低,随着CPU 速度越来越快,这点效率的牺牲已经越来越不重要。
相比较于传统的DKM (downloadable kernel module project),RTP适合多个团队独立运作,然后汇总联试,这种模式除了全局函数不能再shell里直接调用外,其对应用程序几乎不做任何约束,原有的DKM工程代码稍作修改即可正常运行。
内核变化较大,需要添加较多的组件,内存需要较好的划分,为保持应用程序直接调用函数调试的习惯,需要封装接口供用户使用。
现简单的介绍RTP使用方法,并给出demo代码供参考。
1.新建并编译工程:(1)File->new-> VxWorks real time process project,如图【1】图【1】(2)一路next后,选择如图【2】所示的编译器图【2】(3)选择Finish后,工程新建完毕。
(4)导入源文件:这里的源文件名称是fooRtpApp.c,一种较快捷的方式是选中新建的工程,按下F5,源文件会出现在工程中.(5)右键选择编译,出现如图【3】,选择Continue继续。
图【3】编译完成后,会生成vxe格式的可执行文件,此处为usrAppA.vxe。
2.下载可执行性文件待板子启动后,使用ftp将vxe文件下载到板子中。
步骤如下:(1)运行->cmd,打开对话窗口,如图【4】所示:图【4】依次执行如下命令:(a)ftp 192.168.0.2(该ip可在vxWorks启动后,输入命令ifconfig查看)(b)bi(c)cd /tffs0(d)put filename (完整的文件路径)(e)by执行完上述命令后,即可把可执行程序下载到目标板上,如下图【5】:图【5】在串口终端中,输入ifconfig命令查看ip地址;依次输入如下命令查看刚下载到目标板的文件:(a)cd “/tffs0”(b)ls上述操作结果如下图【6】所示:图【6】3.运行可执行文件下载完成后,可以断电重启或者在调试串口中输入命令ctrl+x软重启电路板,待系统启动后应用程序自动运行。
vxwork 为实时操作系统,一般用在工业军事领域Linux 为开源的非实时操作系统(经改良后也能用于实时系统)。
免费又好用,用得很广。
稳定性很强常用于服务器等对稳定性有较高要求的场所。
wince 微软的东西,稳定性不如Linux,但图形界面很炫所以常用于智能手机等消费电子领域。
搞嵌入式开发的人有两类:一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人,他们主要是搞硬件设计,有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件,如BootLoader、Board Support Package(像PC的BIOS一样,往下驱动硬件,往上支持操作系统),最初级的硬件驱动程序等。
他们的优势是对硬件原理非常清楚,不足是他们更擅长定义各种硬件接口,但对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等)。
另一类是学软件、计算机专业出身的人,主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。
如果学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握,我们完全也可写BSP和硬件驱动程序。
嵌入式硬件设计完后,各种功能就全靠软件来实现了,嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件,这占了嵌入式系统的最主要工作(目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司,稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计,国内的硬件设计力量很弱,很多嵌入式公司自己只负责开发软件,因为公司都知道,嵌入式产品的差异很大程度在软件上,在软件方面是最有"花头"可做的),所以搞软件的人完全不用担心我们在嵌入式市场上的用武之地,越是智能设备越是复杂系统,软件越起关键作用,而且这是目前的趋势。
如果是希望向嵌入式软件方向发展的话,以下建议希望对您有帮助,嵌入式软件目前最常见的是嵌入式Linux方向,关于这个方向,我认为大概分3个阶段:1、嵌入式linux上层应用,包括QT的GUI开发2、嵌入式linux系统开发3、嵌入式linux驱动开发嵌入式目前主要面向的几个操作系统是,LINUX,WINCE、VxWorks等等Linux是开源免费的,而且其源代码是开放的,更加适合我们学习嵌入式。
vxworks7编程指南VxWorks 7编程指南VxWorks 7是一款实时操作系统(RTOS),被广泛应用于嵌入式系统开发中。
本文将为读者介绍VxWorks 7的一些基本概念、特性和编程指南,帮助读者更好地理解和应用VxWorks 7。
一、VxWorks 7概述VxWorks 7是一款由美国飞利浦公司(Wind River)开发的实时操作系统,它具有高性能、可靠性和可定制性的特点。
VxWorks 7支持多种硬件平台,包括x86、ARM、PowerPC等,并提供了丰富的开发工具和库函数,方便开发人员进行嵌入式系统的开发。
二、VxWorks 7的特性1. 实时性:VxWorks 7具有非常高的实时性能,能够满足对实时性要求较高的应用场景,如航空航天、军事等领域。
2. 多任务支持:VxWorks 7支持多任务并发执行,可以同时处理多个任务,提高系统的吞吐量和效率。
3. 可定制性:VxWorks 7提供了灵活的系统配置和组件定制功能,开发人员可以根据实际需求进行裁剪和优化,减少系统资源占用。
4. 异常处理:VxWorks 7提供了丰富的异常处理机制,能够有效地处理系统中出现的异常情况,保证系统的稳定性和可靠性。
5. 网络支持:VxWorks 7提供了完善的网络支持,包括TCP/IP协议栈、网络驱动程序等,方便开发人员进行网络应用的开发。
三、VxWorks 7编程指南1. 开发环境搭建:首先,需要安装VxWorks 7的开发工具和相应的编译器。
然后,创建一个新的项目,配置项目的相关参数,如目标硬件平台、编译选项等。
2. 任务创建和管理:使用VxWorks 7提供的API函数,可以创建和管理多个任务。
任务的创建需要指定任务的入口函数和优先级等参数,任务的管理包括任务的启动、挂起、恢复等操作。
3. 任务间通信:VxWorks 7提供了多种任务间通信机制,如消息队列、信号量、邮箱等。
开发人员可以根据实际需求选择合适的通信机制,实现任务间的数据交换和同步。
VxWork介绍及编程一.嵌入式操作系统VxWorks简介VxWorks操作系统是美国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环境,在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。
它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中,如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。
在美国的 F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。
WindRiver公司网址实时操作系统和分时操作系统的区别从操作系统能否满足实时性要求来区分,可把操作系统分成分时操作系统和实时操作系统。
分时操作系统按照相等的时间片调度进程轮流运行,分时操作系统由调度程序自动计算进程的优先级,而不是由用户控制进程的优先级。
这样的系统无法实时响应外部异步事件。
实时操作系统能够在限定的时间内执行完所规定的功能,并能在限定的时间内对外部的异步事件作出响应。
分时系统主要应用于科学计算和一般实时性要求不高的场合。
实时性系统主要应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的场合。
VxWorks的特点∙可靠性操作系统的用户希望在一个工作稳定,可以信赖的环境中工作,所以操作系统的可靠性是用户首先要考虑的问题。
而稳定、可靠一直是VxWorks的一个突出优点。
自从对中国的销售解禁以来,VxWorks以其良好的可靠性在中国赢得了越来越多的用户。
∙实时性实时性是指能够在限定时间内执行完规定的功能并对外部的异步事件作出响应的能力。
实时性的强弱是以完成规定功能和作出响应时间的长短来衡量的。
VxWorks 的实时性做得非常好,其系统本身的开销很小,进程调度、进程间通信、中断处理等系统公用程序精练而有效,它们造成的延迟很短。
VxWorks 提供的多任务机制中对任务的控制采用了优先级抢占(Preemptive Priority Scheduling)和轮转调度(Round-Robin Scheduling)机制,也充分保证了可靠的实时性,使同样的硬件配置能满足更强的实时性要求,为应用的开发留下更大的余地。
可裁减性用户在使用操作系统时,并不是操作系统中的每一个部件都要用到。
例如图形显示、文件系统以及一些设备驱动在某些嵌入系统中往往并不使用。
VxWorks 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,且不失其实时、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。
对一个实时内核的要求一个实时操作系统内核需满足许多特定的实时环境所提出的基本要求,这些包括:多任务:由于真实世界的事件的异步性,能够运行许多并发进程或任务是很重要的。
多任务提供了一个较好的对真实世界的匹配,因为它允许对应于许多外部事件的多线程执行。
系统内核分配CPU给这些任务来获得并发性。
抢占调度:真实世界的事件具有继承的优先级,在分配CPU的时候要注意到这些优先级。
基于优先级的抢占调度,任务都被指定了优先级,在能够执行的任务(没有被挂起或正在等待资源)中,优先级最高的任务被分配CPU资源。
换句话说,当一个高优先级的任务变为可执行态,它会立即抢占当前正在运行的较低优先级的任务。
任务间的通讯与同步:在一个实时系统中,可能有许多任务作为一个应用的一部分执行。
系统必须提供这些任务间的快速且功能强大的通信机制。
内核也要提供为了有效地共享不可抢占的资源或临界区所需的同步机制。
任务与中断之间的通信:尽管真实世界的事件通常作为中断方式到来,但为了提供有效的排队、优先化和减少中断延时,我们通常希望在任务级处理相应的工作。
所以需要杂任务级和中断级之间存在通信。
二.基本概念关于BSPBSP: Provides VxWorks with primary interface tohardware environment.作用:∙在通电后,初始化硬件.∙支持VxWorks和硬件驱动通信.∙使hardware-dependent 和hardware-independent在VxWorks系统中很好的结合.∙BSP用"make"来编译连接生成(Created),而不是用Tornado的工具.∙BSP和应用程序都可以在"make"或"tornade"上开发(developed)∙BSP被设置包括以下驱动:中断控制interrupt controller,计时器timer(sys/aux),串口UART(serial),显示屏LCD,键盘Keyboard(opt),触摸屏touch-screen(opt).前面三个是BSP的主要部分.∙BSP默认的download VxWorks RAM image方式是从ethernet.∙串口电缆需要用来和开发板(COM1)通信,通过协议WDB.VxWorks Image的种类:∙Loadable images.∙ROM-basedimages---compressed/uncompressed.∙ROM-Resident images.∙VxWorks boot images---A VxWorks image designed to load another VxWorks images containing application code (often refer to as"boot code")∙"Burned" into ROM or loaded into Flash.∙Maybe execute in ROM/Flash (ROM-resident).∙Maybe execute out of RAM.∙VxWorks images---A VxWorks image containing "end-user"code,Sub-types:∙Loadable VxWorks image--VxWorks images loadedby VxWorks boot image.∙VxWorks ROM image--VxWorks image "burned" intoROM or loaded into Flash.May execute in Flash.VxWorks images consist of:∙Textsegment---executable instruction.∙Data segment---Initilized global and staticvaribles.∙BSS.启动顺序的一些概念∙The sequence of events which occur as power-up are a function of type VxWorks image with will run.∙处理器"跳"到再ROM或Flash中Boot-strap 程序的起点. 这个程序主要有以下作用:∙关闭中断(来自处理器)∙初始化目标内存(target memory)∙装载要运行的VxWorks image segments∙Jumps to code to place target in quiet state ∙启动顺序 Boot Sequence--Loadable VxWorks image∙Bootstrap code executes and loads text and datasegments of boot code(from ROM or Flash) intoRAM.具体执行如下:∙Boot codecompressed-Decompression duringcopy∙Boot code uncompressed-copy∙Boot code is ROM-resident-copydata segment only∙Boot program executes and loads VxWorks imageinto RAM.Jumps to VxWorks load point.∙System initialization code statically linkedinto loaded VxWorks image executes andcompletes initialization.∙Startup Sequence--VxWorks 初始化做以下工作:∙Place hardware environment in a quiet state.∙Initalize and start the wind kernel∙Spawn a tast to complete system initialization∙System initialization task will initialize support for end-user specified facilities,and start the end-user's application三.系统启动顺序∙ROM中运行的VxWorks ImageVxWorks在ROM中运行,即写入ROM中的VxWorks Image是非压缩的,不需要解压,系统直接跳到ROM的首地址,运行VxWorks文件romInit.s中的romInit()---->文件bootInit.c中的romStart()---->文件bootConfig.c中的usrInit()----->sysHwInit()----->usrKernelInit()----->KernelInit(usrRoot,...)∙RAM中运行的VxWorks ImageVxWorks在RAM中运行,即写入ROM中的VxWorks Image是压缩的,需要先解压到RAM中,下面sysInit()主要是初始化RAM用的,系统直接跳到RAM的首地址,运行VxWorksusrInit()前面不压缩,即romInit(),romStart()不能压缩.文件romInit.s中的romInit()---->文件bootInit.c中的romStart()---->sysaLib.s中的sysInit()---->文件usrConfig.c中的usrInit()----->sysHwInit()----->usrKernelInit()----->KernelInit(usrRoot,...)其中usrRoot()是VxWorks启动的第一个任务,由它来初始化 driver,network等描述:romInit.s first execute in flash,minal initiliz,then jump to romStart.romStart()开始装载和解压image到RAM,sysaLib.s是在RAM中执行的第一个函数.∙各个函数的主要作用romInit()-----power up,disable interrupt,put boot type on thestack,clears caches.romStart()-----load Image Segments into RAM.usrInit()-----Interrupt lock out,save imformation about boottype,handle all the Initialization before the kernel is actuallystarted,then starts the kernel execution to create an initial taskusrRoot().This task completes the start up.sysHwInit()-----Interrup locked,Initializeshardware,registers,activation kernelKernelInit(usrRoot,...)-----∙Initializes and starts the kernel.∙Defines system memory partition.∙Activates a task tUsrRoot to complete initalization.∙Unlocks inierrupts.∙Uses usrInit()stack.usrRoot()∙初始化内存分区表(memory partition library)∙初始化系统系统时钟(system clock)∙初始化输入输出系统(I/O system)----可选∙Create devices----可选∙设置网络(Configure network)--------可选∙激活WDB目标通信(Activate WDB agent)---------可选∙调用程序(Activate application)VxWorks Image在RAM中解压的位置RAM Low AddressRAM High AddressVxWorks运行的位置VxWorks由ROM解压后Copy 的位置,即bootRom区RAM Low Address,RAM High Address和有关定义在BSP,config.h,makefile文件中定义. VxWorks 在ROM中的情况ROM 低高地址位ROM 低地址位压缩的VxWorks Imgage没有压缩的romInit.s和romStart()在ROM的起始位置,系统power up后,从这个起始位开始执行,即执行romInit(),起始位置由硬件定义,一般为0x00000000注:浅蓝色为整个VxWorks Image.四.系统编程方法实时系统主要包括: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.一个多任务环境允许实时应用程序以一套独立任务的方式构筑,每个任务拥有独立的执行线程和它自己的一套系统资源。