工控机vxworks说明文档
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VxWorks操作系统指南目录1. VxWorks操作系统概述41.1.VxWorks 操作系统简介41.2.VxWorks操作系统内核51.3.任务管理61.4.通信、同步和互斥机制91.5.网络通信111.6.中断服务程序141.7.时间管理器142.VxWorks应用指导162.1.系统启动172.2.应用系统配置192.3.板级支持包BSP 212.4.VxWorks系统任务232.5.应用软件开发指导232.6.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。
1. VxWorks操作系统概述1.1.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WindVxWOrks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POSIXVxWOrks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操作系统指南VxWorks操作系统指南目录1. VxWorks操作系统概述41.1.VxWorks 操作系统简介41.2.VxWorks操作系统内核51.3.任务管理61.4.通信、同步和互斥机制91.5.网络通信111.6.中断服务程序141.7.时间管理器142.VxWorks应用指导162.1.系统启动172.2.应用系统配置192.3.板级支持包BSP 212.4.VxWorks系统任务232.5.应用软件开发指导232.6.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。
1. VxWorks操作系统概述1.1.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WindVxWOrks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POSIXVxWOrks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。
1. 概述1.1 TORNADO 组件1.1.1 开发工具1.1.2 实时系统1.1.3 Tornado 文件目录1.2 硬件/软件配置1.3 booting介绍1.4 Tornado开始过程1.5 WDB 代理2 Projects2.1 bootable projects2.2 集成模拟器vxsim2.3 Downloadable projects 2.4 build说明3 WindSh 和Browser3.1 WindSh3.2 Browser4 CrossWind4.1 Debugging简介4.2 任务级Debugging 4.3 系统级DebuggingVxWorks 是美国Wind River System 公司(以下简称风河公司,即WRS 公司)推出的一个实时操作系统。
WRS 公司组建于1981年,是一个专门从事实时操作系统开发与生产的软件公司,该公司在实时操作系统领域被世界公认为是最具有领导作用的公司。
VxWorks 是一个运行在目标机上的高性能、可裁减的嵌入式实时操作系统。
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。
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 5.4。
从1995年以后,WRS 公司推出了一套实时操作系统开发环境-- Tornado。
1.1 Tornado2.0 组件Tornado是嵌入式实时领域里最新一代的开发调试环境。
Tornado给嵌入式系统开发人员提供了一个不受目标机资源限制的超级开发和调试环境。
T ornado包含三个高度集成的部分:. 运行在宿主机和目标机上的强有力的交叉开发工具和实用程序;. 运行在目标机上的高性能、可裁剪的实时操作系统VxWorks;. 连接宿主机和目标机的多种通讯方式,如:以太网,串口线,ICE或ROM仿真器等。
Installation Procedure Supplement Manual 26902 (Revision NEW, 5/2015)
VxWorks® Real Time Operating System
See manual 26336 for complete installation, operation, maintenance, and certification information. Publications can be found on our website at www.woodward.com/publications.
Important Definitions This is the safety alert symbol. It is used to alert you to potential personal injury hazards. Obey all safety messages that follow this symbol to avoid possible injury or death.
DANGER—Indicates a hazardous situation which, if not avoided, will result in death or serious injury. WARNING—Indicates a hazardous situation which, if not avoided, could result in death or serious injury. CAUTION—Indicates a hazardous situation which, if not avoided, could result in minor or moderate injury. NOTICE—Indicates a hazard that could result in property damage only (including damage to the control). IMPORTANT—Designates an operating tip or maintenance suggestion.
VXWORKS串口设置说明可以开始读写int read(int fd, /* file descriptor from which to read */char * buffer, /* pointer to buffer to receive bytes */size_t maxbytes /* max no. of bytes to read into buffer */)int write(int fd, /* file descriptor on which to write */char * buffer, /* buffer containing bytes to be written */size_t nbytes /* number of bytes to write */)关于串口的设置,需要参考tty和xxDrv。
详细的还是需要看书的。
下面举个例子:在有些的设置需要如下:fd=open(tyco,2,0);logMsg("/n%s;fd=%d/n",tyco,fd,0,0,0,0);ioctl(fd, FIOOPTIONS, OPT_RAW);ioctl(fd,FIOBAUDRATE,115200); //设置串口波特率为9600bpsioctl(fd,FIOFLUSH,0);//清空输入输出缓冲//ioctl(fd,SIO_HW_OPTS_SET,CS8|PARENB|PARODD|CLOCAL|CREAD); //设置 8 位数据位,1位停止位,带校验位,奇校验,没有流控制CLOCAL,使能读CREAD //ioctl(fd,SIO_HW_OPTS_SET,CS8|PARENB|CLOCAL|CREAD); //设置 8 位数据位,1位停止位,带校验位,偶校验,没有流控制CLOCAL,使能读CREADioctl(fd,SIO_HW_OPTS_SET,CS8|CLOCAL|CREAD); //设置 8 位数据位,1位停止位,带校验位,无校验,没有流控制CLOCAL,使能读CREADwrite(fd,str,48);//需放在清缓存后,mpc8280不用。
目 录632.7.应用示例分析 (61)2.5.应用软件开发指导 (61)2.4.VxWorks 系统任务 (60)2.3.板级支持包BSP (57)2.2.应用系统配置 (55)2.1.系统启动 (54)2.VxWorks 应用指导 (51)1.9.网络通信 (51)1.8.POSIX Memory-locking 接口 (50)1.7. POSIX 时钟和定时器 (49)1.6.看门狗定时器(Watchdog Timers) (46)1.5.中断服务代码 (18)1.4.任务间通信 (5)1.3.任务 (5)1.2.VxWorks 操作系统内核 (4)1.1.VxWorks 操作系统简介 (4)1.VxWorks 操作系统介绍...............................................................关键词:RTOS POSIX VxWorks Tornado摘 要:本文档对实时操作系统作了简要介绍,并详细描述了Vxworks 内核和运行环境的基本原理,并概述了系统配置、系统接口等方面的内容。
1.VxWorks 操作系统介绍1.1.VxWorks 操作系统简介现代的实时操作系统主要增加了支持多任务和任务间通信的概念。
多任务环境允许一个实时应用作为一个独立的任务创建。
在VxWorks 里,任务间通信机制依靠信号量,消息队列,管道及socket(实现网络透明传输)实现。
实时操作系统的另外一个主要功能就是硬中断处理。
为使中断得到尽快响应,VxWorks 的中断服务程序(ISRs)有自己单独的context ,它与其他任务的context 不在一起。
本文主要讨论了多任务内核,任务机制(facilities),任务间通信及中断处理机制,这些都是VxWorks 运行环境的核心内容。
VxWorks 操作系统的基本构成模块包括以下部分:Ÿ高效的实时内核WindVxWOrks 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。
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。
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。
linedata[500]={0}、fgets(linedata,499,fp)根据矩阵的大小调整里面的值,使txt读取正确。
void arraycheck(GUZHANG *guzhang)矩阵算法及容错算法,包括信息丢失及信息畸变(误识别),不同故障类型要在不同的矩阵里面分别计算,不用混算,因此以guzhang为参数。
void deadlineHandlerarray (GUZHANG *guzhang)考虑通信延时,所有智能单元的信息不可能同时到达矩阵主机,因此设定时器,从故障矩阵元素有变开始计时,定时器时间到默认故障信息收集完毕,开始进行矩阵运算。
int build(GUZHANG *guzhang)创建main函数里面的任务及用到的各种看门狗信号量等readGooseCfg()读txt配置GOOSE编码解码程序所需的各种量,本来这些变电站参数在cid文件里面描述,通过解析cid文件得到,本功能用到参数简单不必解析复杂的cid 文件,因此写存在txt里面,通过程序读取txt简单配置即可实现。
int rxgoose(GUZHANG *guzhang)接收并解析GOOSE报文。
根据各智能单元的网卡地址作为智能单元身份的唯一区分,通过gocbref等也可唯一识别智能单元,本项目部用。
根据网卡地址识别后报文信息也按网卡地址区分存储。
ST_RET chk_for_goose_msg (SN_UNITDATA *sn_req)里面比较是否是发送给本机的报文,因为当有些智能单元掉电或没开机时发送给它的报文找不到目的地址会一直广播,其他机器也会收到这种广播报文,所以尽管本机收到了报文也要检测一下是否是发给本机的报文。
void refreshfun(GUZHANG *guzhang)通过矩阵判断之后检查result矩阵,有变化就立即发送goose报文void kuaisuHandler (GUZHANG *guzhang) /*kuaisu*/2毫秒一次的定时器。
Count为1、2、4、8发。
报文变位的四次重传时间间隔为:第一次重传间隔2ms,第二次重传间隔2ms,第三次重传4ms,第四次重传间隔8ms。
经过四次重传后GOOSE报文强制恢复为心跳报文。
void xintiaoHandler (GUZHANG *guzhang)心跳报文5000ms一次void timejiange(GUZHANG *guzhang)通过两个看门狗不断重启实现时间间隔附vxworks的default boot line说明boot程序的主要功能是引导vxworks 内核,所以boot程序需要知道vxworks的内核存放在何处,通过什么手段去获取。
在vxworks缺省的boot程序里有一条内建的default boot line,它指明了获得vxworks内核的途径,在boot程序启动时,它先寻找NVRAM里面有无boot line,如没有,则等里的内容添入BOOT_PARAMS结构里,然后,启动程序和vxworks内核利用此结构寻找启动参数。
typedef struct{char bootDev [BOOT_DEV_LEN];char hostName [BOOT_HOST_LEN];char targetName [BOOT_HOST_LEN];char ead [BOOT_ADDR_LEN];char bad [BOOT_ADDR_LEN];char had [BOOT_ADDR_LEN];char gad [BOOT_ADDR_LEN];char bootFile [BOOT_FILE_LEN];char startupScript [BOOT_FILE_LEN];char usr [BOOT_USR_LEN];char passwd [BOOT_PASSWORD_LEN];char other [BOOT_OTHER_LEN];int procNum;int unitNum;int flags;} BOOT_PARAMS;下面看boot line结构:bootDev(unitNum,procNum) hostname:bootFile e=ead b=bad h=had g=gad u=usernamepw=password f=flags tn=targetName s=startupScript o=otherbootDev / 设备名,软盘:fd; 硬盘:ATA;网络要根据网卡的类型来做:NE2000及其兼容网卡为ENE,3COM以太网卡为ELT,Intel网卡为EEX,Intel82559网卡为fei ,3C905B PCI网卡为elPci。
unitNum / 设备单元号,一般指为0procnum / cpu的处理器号,一般为0flags / 标识,十六进制数,意义如下:0x01: 关闭对处理器0的系统控制0x02: 将局部symbols和全局symbols装入目标机symbols表0x04: 禁止自动启动(即由用户输入boot line)0x08: 快速boot(不计数等待用户输入)0x40: 使用BOOTP or DHCP client0x80: 使用TFTP获取image,否则使用RSH或FTP,用FTP时pw不为空0x100: 使目标机登记为一个代理ARP clientead / 目标机ip地址,此值如为空,网络接口不被帮定bad / 背板接口had / 主机ip地址gad / 网关地址,如果主机和目标机不在一个局网里,需要bootFile: / 存放vxworks image的路径usr: / 使用FTP或RSH时的用户名passwd: / ftp passwordother: / 从网络启动时此值可为空,当从软盘或硬盘启动时,如果此值为你的网络设备,boot会为你绑定网络设备hostname: / 主机名,任意targetName:/目标机名startupScript: / 脚本名,在boot以后的target shell里执行在boot line中,e,b,h等等参数都不要求次序,你也可以让它为空值,如”pw= ”就是指口令为空参数,看一个例子:ene(0,0) lijun:c:/tornado/target/config/pc486/vxworks e="10".132.3.40 h="10".132.3.37 u="x86" pw="apue" tn="rod"在上例中,网卡为NE2000及兼容网卡,主机名为lijun ,vxworks image存放在c:/tornado/target/config/pc486这个目录下,目标机的网络地址为10.132.3.40 主机的网络地址为10.132.3.37,通过FTP服务器下载,用户名为x86,口令为apue,目标机名为rod再看一个例子:fd="0",0(0,0) lijun:/fd0/vxWorks e="10".132.3.40 h="10".132.3.37 u="x86" o="ene"这个例子里面,用的是软盘启动vxworks ,在软盘做好boot 后,还需要把vxworks image 拷入软盘,在boot 起来以后,引导程序会在软盘里寻找vxworks,并把它启动。
软盘用fd0表示,硬盘用ATA(0,0),最后的参数o="ene" 表示网络设备是NE2000网卡,并将之和ip地址绑定。
上面是有关boot的一些总述。
在vxworks里面,针对每一种的bsp(什么叫bsp?参看本文上),都有各自的配置文件,在C:/Tornado/target/config/bspname/config.h里,打开config文件,就会看到上面所说的default_boot_line,接下来要做的就是根据你的情况修改此行参数,使之符合自己的要求。
在实时应用系统的开发调测阶段,往往采用以PC机作为目标机来调测程序。
主机PC和目标机PC之间可采取串口或是网口进行联结。
由于大多数目标已配有网卡,网络联结成为最简单快速的连接方式。
下面是它的详细步骤:1)、修改通用配置文件//Tornado/target/config/bspname/config.h.针对不同的网卡,其名称不同,如NE2000及其兼容网卡为ENE,3COM以太网卡为ELT,Intel网卡为EEX,Intel82559网卡为fei ,3C905B PCI网卡为elPci。