(完整版)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。

Vxworks操作系统（概要）一嵌入式操作系统概述（5 Min）1.嵌入式操作系统的形成●无操作系统的嵌入程序阶段这一阶段的嵌入式系统是以可编程控制器的形式、以单芯片为核心的系统，同时具有与一些监测、伺服、指示设备相配合的功能。

这种系统大部分应用于一些专业性极强的工业控制系统中，一般没有明显的被称为操作系统（RTOS）的支持，而是通过汇编语言编程对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。

这一阶段系统的主要特点是系统结构和功能都相对单一，针对性强，但无操作系统支持，几乎没有用户接口。

●简单监控式的专用操作系统阶段这一阶段的嵌入式系统主要以嵌入式处理器为基础、以简单监控式操作系统为核心。

系统的特点是处理器种类繁多，通用性比较弱；系统开销小，效率高；系统一般配备系统仿真器，具有一定的兼容性和扩展性；操作系统的用户界面不够友好，其主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。

●通用的嵌入式操作系统阶段以通用型嵌入式实时操作系统（RTOS）为标志的嵌入式系统。

如VxWorks、pSOS、OS-9、Windows CE就是这一阶段的典型代表。

这一阶段系统的特点是能运行在各种不同类型强大的微处理器上；具有强大的通用型操作系统的功能，如具备了文件和目录管理、多任务、设备支持、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的丰富的应用程序接口（API）和嵌入式应用软件丰富。

2.嵌入式操作系统特点概述●可移植性●可裁减性●可靠性●实时性●体积小、占用资源少3.现有的嵌入式操作系统简介●对几种主流操作系统进行简要介绍✧Windows Embedded族◆Windows Embedded操作系统产品家族由2种操作系统组成：WinCE、WinXP Embedded◆总体来看，Windows CE .NET是一个可定制的实时操作系统，能够用来快速构建下一代的智能、小巧的互联设备。

WindowsCE .NET可以运行在多种中央处理器（CPU）上，适用于各种设备类型：移动手持设备、瘦客户机、IP电话以及自动化工业控制设备。

VxWorks嵌入式实时操作系统结构简析本文简要介绍和分析了VxWorks嵌入式实时操作系统的实现结构. VxWorks是Windriver公司开发的为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理，实时的系统资源以及实时的任务间通信. 其核心功能主要有微内核，任务间通信机制，网络支持，文件系统和I/O管理，POSIX标准实时扩展，以及C++等其他标准支持。

一VxWorks实时操作系统背景用户在开发具有日益复杂的32位嵌入式处理器的产品时，需要一个用来连接产品应用程序和底层硬件的操作系统。

用户所寻求的操作系统应该具有的最重要的特点包括：·可靠性高的实时性能·可下载到最终产品的板上内存的丰富和灵活的功能模块集·与综合全面的主机开发环境的可协同工作。

VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1987年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是Tornado II嵌入式开发环境的关键组成部分。

VxWorks是Windriver公司开发专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理，实时的系统资源以及实时的任务间通信。

应用程序员可以将尽可能多的精力放在应用程序本身，而不必再去关心系统资源的管理。

该系统主要应用在单板机、数据网络（以太网交换机、路由器）和通信方面等多方面。

通过对VxWorks的研究，可以使我们对嵌入式操作系统的研究和开发更进一步，尤其对国内的类似研制厂家有借鉴意义。

VxWorks操作系统的主要功能目前VxWorks操作系统的版本为VxWorks 5.4，其核心功能主要有：·微内核wind·任务间通信机制·网络支持·文件系统和I/O管理·POSIX标准实时扩展·C++以及其他标准支持这些核心功能可以与WindRiver系统的其他附件和Tornado合作伙伴的产品结合在一起使用。

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。

嵌入式系统以及VxWorks基础1. 嵌入式系统 (2)1.1嵌入式系统概述 (2)1.1.1什么是嵌入式系统 (2)1.1.2 嵌入式系统的特点 (2)1.1.3 嵌入式系统的主要应用领域 (3)1.1.4 嵌入式系统的发展趋势 (4)1.2 嵌入式系统的基本知识 (5)1.2.1 嵌入式系统的基本结构 (5)1.2.2嵌入式处理器 (6)1.2.3嵌入式操作系统 (7)1.2.4嵌入式系统的开发 (8)1.3嵌入式系统的开发方法.................................................................. 错误！未定义书签。

1.3.1 嵌入式系统的设计准则....................................................... 错误！未定义书签。

1.3.2 嵌入式系统设计的流程....................................................... 错误！未定义书签。

1.3.3 嵌入式系统的开发方法....................................................... 错误！未定义书签。

1.3.4 嵌入式系统的测试............................................................... 错误！未定义书签。

2. VxWorks基础 (10)2.1多任务功能： (10)2.2 VxWorks的中断管理 (22)2.3 VxWorks的内存管理 (23)2.4 I/O功能及硬件驱动 (23)2.5文件系统 (24)2.6网络功能 (24)2.6.1 数据链路层 (25)2.6.2 TCP/IP协议族 (26)2,6,3网络配置协议 (28)2.6.4选路协议 (29)2.6.5 socket API接口 (29)2.6.6 DNS (29)2.6.7 SNTP和RPC (29)2.6.8 远程文件存取和telnet (30)2.7对任务的实时监控 (30)2.8 BSP模块的支持 (30)2.9 多CPU的支持................................................................................. 错误！未定义书签。

嵌入式实时操作系统VxWorks入门――开发环境构建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)，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。

如图1，嵌入式系统的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。

第二讲：嵌入式操作系统VxWorks及其开发工具Tornado主讲人：办公地址：联系方式：刘利强31号楼222房间82519069上节课主要内容：⏹为什么要学习嵌入式技术⏹嵌入式系统概述⏹嵌入式系统的应用⏹嵌入式实时系统基础132基础知识介绍交叉开发环境的建立方法Tornado 工具及其使用方法4常用的软件调试开发方法⏹什么是VxWorks？⏹为什么VxWorks被广泛采用？⏹VxWorks系统与通用操作系统的对比⏹什么是Tornado?⏹Tornado的工具及其开发环境⏹Tornado的目录结构⏹Tornado的主要目录结构什么是VxWorks？VxWorks操作系统是美国风河公司（Wind River System 公司，WRS）于1983年设计开发的一种运行在目标机上的高性能、可裁减的嵌入式强实时操作系统。

它凭借着良好的可持续发展能力、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了重要一席。

VxWorks系统具备高可靠性和实时性，目前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。

如美国的F-16战斗机、FA-18战斗机、B-2隐形轰炸机、爱国者导弹上、火星探测器等均使用了VxWorks操作系统。

什么是VxWorks？VxWorks的主要组成如下：⏹高性能系统内核Wind➣多任务调度（基于优先级抢占方式的实时调度算法）➣内部任务的通讯⏹其它标准工具➣设备驱动➣文件系统➣I/O系统➣内存管理➣网络协议栈为什么VxWorks被广泛采用？⏹可靠性考虑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，而稳定、可靠是VxWorks的一个突出优点。

⏹实时性考虑⏹可裁剪性考虑由于存储空间和资源的限制，及提高运行效率考虑，用户在使用嵌入式操作系统时，并不是操作系统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式系统中往往并不使用。