vxworks嵌入式操作系统

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。

嵌入式实时操作系统VxWorks入门VxWorksVxWorks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)，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。

VxWorks原先对中国区禁止销售，自解禁以来，在我们的军事、通信、工业控制等领域得到了非常广泛的应用。

VxWorks的实时性体现在能于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。

因此，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。

本文将对这个操作系统进行一个入门级的、全面的介绍。

为力求展示其全貌，全文共分五章：(1)搭建VxWorks嵌入式开发环境;(2)简要介绍VxWorks的基本组成，内核的基本结构;(3)概述VxWorks板级支持包(BSP)的概念及VxWorks的启动过程;(4)介绍VxWorks设备驱动的架构及编写方法;(5)指明VxWorks应用开发的思路，任务调度及任务同步、中断与任务的同步机制。

以上各章中将贯穿着许多实例，由于本文定位于入门级教程，所以文中的实例都将十分简单。

下面我们进入第一章内容的讲解。

嵌入式系统的调试调试方法一般为通过PC(宿主机)上的集成开发环境交叉编译针对特定电路板(目标机)的程序，然后将程序通过目标板的JTAG、串口或网口等途径下载到目标板上运行。

因此，为了构造一个嵌入式系统的学习环境，拥有一块包含CPU、存储器及I/O 电路(构造计算机系统)的目标电路板往往是必要的。

虽然许多集成开发环境附带模拟软件，但仅限于指令集的模拟，均无法模拟物理的目标机硬件平台，因而在其上只能进行应用程序的象征性模拟开发。

基于嵌入式操作系统VxWorks的NAT网关研制随着互联网的迅猛发展，越来越多的家庭和企业需要建立自己的局域网，并与互联网进行连接。

然而，由于IPv4地址的有限性，无法为每个设备分配一个独立的公网IP地址。

这就需要一种网络地址转换（Network Address Translation，NAT）技术，通过将局域网内部的私有IP地址转换为公网IP地址，实现局域网与互联网之间的通信。

为了满足市场需求，我公司决定研制一种基于嵌入式操作系统VxWorks的NAT网关。

VxWorks是一种高可靠性、实时性强的操作系统，非常适合用于嵌入式系统的开发。

我们充分利用VxWorks操作系统的特点，设计并实现了一款功能强大、性能稳定的NAT网关。

首先，我们采用了VxWorks操作系统的多任务处理能力，将NAT网关的各个功能模块分别运行在不同的任务中，实现了任务的并行处理。

这样可以提高网关的处理效率，保证数据的实时传输。

其次，我们采用了VxWorks操作系统的实时性特点，为NAT网关的关键任务设置了高优先级，确保关键任务能够及时得到处理。

这样可以提高网关的响应速度，保证数据的及时传输。

此外，为了提高NAT网关的可靠性，我们使用了VxWorks 操作系统的错误检测和恢复机制。

通过监控网关的运行状态，及时检测到错误并进行相应的处理，保证网关的稳定运行。

最后，我们还为NAT网关设计了友好的管理界面，方便用户进行配置和管理。

用户可以通过界面设置转换规则、查看转换记录等，实现对NAT网关的灵活控制。

经过实际测试，基于嵌入式操作系统VxWorks的NAT网关表现优秀。

它能够稳定地实现局域网与互联网之间的通信，保护局域网内部设备的安全性，提高网络的传输效率。

总之，基于嵌入式操作系统VxWorks的NAT网关是一种功能强大、性能稳定的解决方案。

它能够有效地解决IPv4地址不足的问题，为家庭和企业搭建安全可靠的网络环境提供了保障。

我们相信，随着互联网的进一步发展，基于VxWorks的NAT网关将会得到更广泛的应用。

vxworks 使用案例VxWorks是一款实时操作系统（RTOS），广泛应用于嵌入式系统、工业控制、航空航天、军事等领域。

以下是一些VxWorks的典型使用案例：1. 嵌入式设备：VxWorks可用于各种嵌入式设备，如智能家居、无人驾驶汽车、工业机器人等。

在这些设备中，VxWorks可以提供实时性能、低功耗和紧凑的系统资源占用。

2. 航空航天：VxWorks在航空航天领域有着广泛应用，如飞行控制系统、卫星通信系统、航空电子设备等。

在这些系统中，VxWorks需要具备高可靠性、实时性和强大的内存管理能力。

3. 军事系统：VxWorks在军事领域也有广泛应用，如导弹控制系统、雷达系统、指挥控制系统等。

在这些系统中，VxWorks需要满足严格的性能、安全性和可靠性要求。

4. 工业控制：VxWorks可用于各种工业控制系统，如生产线自动化、智能仪表、传感器等。

在这些系统中，VxWorks可以提供实时性能、稳定性和易于扩展的特性。

5. 医疗设备：VxWorks在医疗设备中有广泛应用，如超声波设备、心电监测设备、手术机器人等。

在这些设备中，VxWorks需要具备高可靠性、实时性和良好的兼容性。

6. 通信设备：VxWorks可用于通信设备，如交换机、路由器、基站的控制系统等。

在这些设备中，VxWorks需要提供高性能、低功耗和稳定的系统运行。

7. 汽车电子：VxWorks在汽车电子领域也有广泛应用，如发动机控制系统、刹车控制系统、车载信息娱乐系统等。

在这些系统中，VxWorks 需要满足功能安全、实时性和低功耗的要求。

总之，VxWorks作为一款实时操作系统，在众多领域发挥着重要作用。

其高性能、实时性、可靠性和易用性使得它成为许多嵌入式系统和实时控制应用的首选操作系统。

VxWorks操作系统简介VxWorks操作系统简介VxWorks操作系统是一种广泛应用于嵌入式系统开发的实时操作系统。

本文将详细介绍VxWorks操作系统的架构、特性、应用领域以及相关的法律名词注释。

一、VxWorks操作系统架构VxWorks操作系统采用分层架构，包括内核层、中间层以及外围应用层。

具体架构如下：⒈内核层：提供底层的操作系统服务，包括任务管理、内存管理、中断处理、设备驱动等。

内核层使用高度模块化的设计，可以根据需求选择性地加载不同的内核服务。

⒉中间层：提供更高层次的功能，如文件系统、网络协议栈、图形用户界面等。

中间层通过对内核接口的封装，提供更便捷的应用开发接口。

⒊外围应用层：包括用户应用程序和系统管理工具。

用户应用程序可以基于VxWorks操作系统的开发环境进行开发，并且通过内核和中间层提供的接口与系统进行交互。

二、VxWorks操作系统特性VxWorks操作系统有以下特点：⒈实时性：VxWorks操作系统被广泛应用于实时系统开发，具有快速响应、低延迟和可预测性等特性。

它使用了优化的调度算法和中断处理机制，确保系统对实时任务的及时响应。

⒉可靠性：VxWorks操作系统采用了可靠性设计和故障恢复机制，例如内存保护、任务隔离和异常处理等。

这些机制可最大限度地减少系统崩溃和错误的影响。

⒊可扩展性：VxWorks操作系统具有高度可扩展性，可以根据应用的需要进行灵活配置。

开发人员可以根据系统需求选择性地加载所需的内核服务和中间层模块，以达到最佳性能和资源利用。

⒋安全性：VxWorks操作系统提供了多层次的安全机制，包括权限控制、数据加密和访问控制等。

这些机制可以在网络和物理环境中保护系统不受未经授权的访问和攻击。

三、VxWorks操作系统的应用领域VxWorks操作系统在各行各业都有广泛的应用，特别适用于对实时性和可靠性要求较高的领域。

以下是一些典型的应用领域：⒈工业自动化：VxWorks操作系统被广泛用于控制系统和工业领域，如汽车制造、航空航天和机械制造等。

较之Vxworks系统因为我先前的工作主要是基于Vxworks的，所以在此对Linux系统和Vxworks系统做一个简单的比较，这个比较并非完全技术层面，而我对于Linux的了解也仅仅是“刚刚上路”，所以就是代表我的一家之言，仅供参考。

Linux和Vxworks相比，技术上有两个比较吸引人的特点，第一是内存管理，使得用户进程之间地址空间独立，从而可以避免应用程序漏洞导致系统崩溃的问题，而在基于Vxworks的系统中，内存操作相关问题，在系统致命问题中占有很高的比例。

第二是应用程序动态执行，这极大的提升系统扩展性能，减小现网运行设备的升级维护压力，电信级设备中，这应该是一项重要的性能指标。

当然，理论上Vxworks系统也能实现。

下面的表格是两者的综合比较。

linux:linux其实我没有什么资格来说，因为以前一直是在使用之中，没有研究过他的内核，不过最近打算看看内核部分。

linux不是一个实是的操作系统，首先我们要搞清楚这一点。

它的中断出发的时候是放如到一个管理结构中去，然后由仲裁机构去判断让谁先处理。

所以在处理中存在一个处理的延时。

在对反应时间有严格要求的场合，linux是不能够胜任的。

linux 的好处是代码公开，你可以去学习，研究，改进它。

这个比windows 要好的多。

对驱动的支持也比较好，显示那部分用x11就可以了。

vxworks:vxworks 是这几种操作系统中最贵的一个，好象要20万左右的吧，具体不知道也没有买过，源码不公开，主要用于商业领域和科研领域。

飞到火星去的探测器上安装的就是这个系统。

实时性好。

linux,vxworks,wince均是可以用于嵌入式领域的操作系统，其功能跟PC上的windows xp之类的作用类似，均是为了方便管理硬件和软件而使用的。

而ARM，是一家公司的名称，也是一大类型微控制器/微处理器的统称（均是以ARM公司提供的CPU核为基础开发）。

在ARM之外，还有MIPS，PowerPC等几种类型的CPU用在嵌入式领域，你可以把它们看作是PC平台的CPU，只是它们的使用领域不是桌面电脑而已，并集成了很多功能模块。

第一部分 VxWorks & Tornado Overview第一章 绪论VxWorks是一种嵌入式的实时操作系统，所谓嵌入式系统就是用户自己开发设计板子，板子上通常有一颗CPU，VxWorks支持32位的CPU，包括Intel公司的x86、Motorola公司的68k和PowerPC、MIPS、ARM、Intel公司的i960、Hitachi公司的SH。

我们设计的这块板子通常没有软件的自开发能力，所以我们需要一台通用机来辅助开发，这台通用机可以是PC或工作站，我们称辅助我们软件开发的通用机为宿主机(Host)，用户自己开发的板子为目标机(Target)。

宿主机上要有一个集成开发环境(IDE)来辅助我们的软件开发，这套集成开发环境可以运行在Windows95/NT或 UNIX下，包括交叉编译器(Cross Compiler)和交叉调试器(Cross Debugger),所谓交叉编译器就是在宿主机上编译生成可以在目标机上运行的代码IMAGE，交叉调试器就是通过宿主机和目标机之间的某种耦合方式实现前后台调试。

我们称宿主机上的这套集成开发环境为Tornado，编译生成的目标机上的可执行代码IMAGE为VxWorks。

在系统安装的时候，集成调试环境和VxWorks的原材料（一些obj文件）都安装到宿主机上，编译生成的在目标机上运行的IMAGE内包含操作系统。

下面我们分别来介绍这两部分内容。

第二章 VxWorks第一节 IMAGE的结构VxWorks的IMAGE有三个层次、四个部分。

其RTOS内核是wind kernel，这个内核有两个特点：1．w ind kernel是一个微内核，这个特点导致VxWorks有许多的Components2．w ind kernel对外设不做假设。

所谓对外设不做假设是指操作系统不假设用户开发的板子上是否有总线以及有什麽样的总线，也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。

Vxworks嵌入式操作系统下网络设备驱动程序设计Vxworks嵌入式操作系统下网络设备驱动程序设计作者Email:******************摘要：本文主要介绍在Vxworks操作系统下网络设备驱动程序设计、调试方法以及将其加入系统内核的配置方法。

关键词：Vxworks 嵌入式操作系统网络设备引言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。

1 嵌入式系统嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心，面向用户、面向产品、面向应用，软硬件可裁减的，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。

和通用计算机不同，嵌入式系统是针对具体应用的专用系统，目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用；它的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。

嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及特定的应用程序等四部分组成，是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”；用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。

嵌入式系统应具有的特点是：要求高可靠性；在恶劣的环境或突然断电的情况下，要求系统仍然能够正常工作；许多嵌入式应用要求实时处理能力，这就要求嵌入式操作系统(EOS)具有实时处理能力；嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性，一般都固化在只读存储器中或闪存中，也就是说软件要求固态化存储，而不是存储在磁盘等载体中。

2 设备驱动程序Vxworks5.4中驱动程序主要分为三种：字符、块以及网络驱动程序。