第8章vxworks文件系统
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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。
嵌入式操作系统VxWorks中TFFS文件系统的构建摘要:目前的嵌入式系统多使用FLASH 作为主存,因此,如何有效管理FLASH上的数据非常重要。
文章以MX29LV160BT芯片为例,讨论了在VxWorks操作系统下NorFlash 上建立TFFS文件系统的一般步骤,从而为FLASH上的数据管理提供了理想的选择方式,同时也为开发者和用户升级程序提供了方便。
关键词:VxWorksFlashMTDTFFS文件系统嵌入式系统正随着Internet的发展而在各个领域得到广泛的应用,作为一个优秀的操作系统,VxWorks实现了比其他实时操作系统更好的有效性、商用性、可裁减性以及互操作性,广泛应用在通信、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。
如今越来越多的嵌入式操作系统中,通常都使用FLASH作为主存介质。
许多开发者和用户为了方便以后升级用户程序,通常在FLASH上建立TFFS文件系统,建立文件系统后,我们就可以象在windows操作系统下对硬盘操作一样,进行数据的拷贝、删除以及文件的建立等操作。
NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。
Intel于1988年首先开发出NORflash技术,彻底改变了原先有EPROM和EEPROM一统天下的局面。
NOR的特点是芯片内执行XIPexecuteInPlace,这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。
NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,因此在嵌入式系统得到广泛的应用。
一、TFFS文件系统结构简介Tornado的TrueFFS是和VxWorks兼容的一种M-SystemsFlite实现方式,版本为。
它为种类繁多的flash存储设备提供了统一的块设备接口,并且具有可重入、线程安全的特点,支持大多数流行的CPU构架。
有了Tornado的TrueFFS,应用程序对flash存储设备的读写就好象它们对拥有MS-DOS文件系统的磁碟设备的操作一样。
VxWork介绍及编程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。
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252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: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。
Ÿ 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.Ÿ 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操作系统简介VxWorks操作系统简介1.VxWorks操作系统概述VxWorks是一种实时操作系统(RTOS),由美国风险通信公司(Wind River Systems)开发和销售。
它广泛应用于嵌入式系统、网络设备和航空航天等领域,以其高度可靠性、实时性和可定制性而闻名。
2.VxWorks操作系统的特点与优势2.1 实时性能:VxWorks具有优秀的实时性能,能够以微秒级的精确度响应任务,并能够满足各种实时应用的需求。
2.2 可定制性:VxWorks提供了丰富的可定制选项,开发人员可以根据具体需求选择合适的开发环境、编程语言和硬件平台。
2.3 可靠性:VxWorks采用可靠性架构,能够有效地处理系统错误和异常,提供稳定性能与高可靠性。
2.4 安全性:VxWorks支持多层次的安全机制,包括访问控制、数据加密和安全认证等,保护系统免受恶意攻击。
3.VxWorks操作系统的体系结构3.1 内核:VxWorks内核提供了操作系统的核心功能,包括任务调度、内存管理、中断处理等。
它是操作系统与硬件之间的核心接口。
3.2 文件系统:VxWorks支持多种文件系统,包括RAM文件系统、ROM文件系统和网络文件系统等。
这些文件系统可用于数据存储、配置文件管理和软件更新等方面。
3.3 设备驱动程序:VxWorks提供了丰富的设备驱动程序,用于管理和控制外设设备,如串口通信、网络接口和硬盘等。
3.4 网络协议栈:VxWorks内置了多种网络协议栈,包括TCP/IP协议栈和UDP协议栈等,以实现设备间的网络通信。
4.VxWorks操作系统的开发工具4.1 Tornado集成开发环境:Tornado是VxWorks的主要开发工具,提供了图形化界面和一系列的编译、调试和部署工具,简化了开发过程。
4.2 GNU工具链:VxWorks还支持GNU工具链,包括GCC编译器、GDB调试器和Make构建工具等,为开发人员提供更灵活的开发环境。
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。
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.如果分区表被说明,那么硬盘也是兼容的。
VxWorks文件系统、Flash的TFFS设计与实现0 引言在VxWorks的应用系统中,基于flash的文件系统通常都采用DOS+FAT+FTL的结构。
一般情况下,磁盘文件系统大多是基于sector的文件系统,磁盘按照物理上分为柱面、磁盘、扇区,扇区是基于块的文件系统操作的基本存储单位,磁盘的容量都是根据这些数据计算出来的,每个扇区大小通常都是512bytes。
VxWorks文件系统中的DOSFS是MS-DOS兼容的文件系统,可基于块对物理介质进行操作。
由于Fish的物理特性,对Flash作基于块(不同于Flash 的擦除块的操作必须由软件作封装实现,这就是TFFS所起的作用。
1 VxWorks文件系统的总体结构VxWorks文件系统的总体结构以及TFFS在整个文件系统的位置。
Tomado下的TFFS 文件系统是Tornado的一个可选组件,它可为种类繁多的Flash设备提供一个统一的块设备接口。
在Tornado2.2版本中自带的TFFS版本为2.0,在文件系统中,TFFS的功能相当于磁盘驱动,通过TFFS可使上层的DOSFS或RTll文件系统像操作普通的标准磁盘一样来操作Flash。
2 TFFS文件系统的分层图2所示为TFFS 文件系统的分层图。
图中的Core Layer内核层可将其他层连接起来协同工作;翻译层主要实现DOS和TFFS之间的交互、管理文件系统和Flash各个物理块的关系,同时支持TFFS的各种功能,如磨损均衡、错误恢复等;MTD层执行底层的程序驱动(map、read、write、erase等;socket层的名称来源于可以插拔的socket 存储卡,主要提供与具体的硬件板相关的驱动。
3 FTL层分析FTL是TFFS文件系统的核心,它是PCMCIS的一项标准,意思是Flash Translation Laycr Specification,这种类型的文件系统是目前嵌入式系统中最流行的,很多公司都提供这种文件系统的相关解决方案。
VxWorks操作系统概述(1) 无忧电子开发网VxWorks操作系统概述(1)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·I/O系统VxWorks的文件系统与MS-DOS、RT-11、RAM、SCSI等相兼容。
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。