ARM嵌入式VxWorks实践教程介绍
嵌入式系统VxWorks的加载及引导
３ ５
维普资讯
电信技 术研 究
２０ ０ ６年 第 ５期
２嵌入式开发过程及实时操作系统 Ｖ Ｗｏｋ ｘ ｒｓ 在 嵌入式开 发过程 中有宿 主机和 目标机 的角色之分 ：宿主机 是执行 编译 、链接 、定 址 过程 的计算机 ；目标机 指运 行嵌入 式软件 的硬件 平 台。首先须把 应 用程序 转换成可 以 在 目标机 上运行 的二进制代 码 。这一过 程包含 三个步骤 ：编译 、链 接 、定址 。编译过程
经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术和人们的日常生活等方方面面 。随着国 内外各种嵌 入式产 品的进一 步开发 和推广 ，嵌入 式技术越来 越和人 们 的生活 紧密结合 。 １７ 左右 出现 了嵌入式 系统 的概 念 ，当时 的嵌 入式系统 很 多都 不采 用操作 系统 ， ９０年
仍 然能够 正常工作 ； 多嵌 入式应 用要 求实 时处理能 力 ， 就要求 嵌入 式操作 系统（ＯＳ 许 这 Ｅ ）
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。
这 些操作系 统大部 分是为专 有系统 而开 发 的。另外 ，源代码 开放 的嵌 入 式 Ｌｎ ｘ ｉｕ ，由于 其 强大 的网络功能和低 成本 ，近来 也 得到 了越来越 多 的应 用 。 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 能有严格 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 ，
基于VxWorks的嵌入式系统实验教学设计
通 信工程 学 院从 ９ ９年就 开始跟 踪嵌 入式 系统 技 术 ， 并 成功地 用嵌 入式 实 时操 作 系 统 ｐ Ｏ Ｓ Ｓ开发 出 电缆 调 制
和 ２０ 的全 国大 学 生 电子 设计 竞 赛 嵌入 式 系 统 专 ０ ６年 题 （Ｎ Ｅ ＩＴ Ｌ杯 ） 请赛 中都 进 入 了第 ２轮 答 辩 ， 全 国 邀 获
（ ｏｅｅｏ Ｃ ｍ ｕｉ ｔ ｎＥ ｇ ， ｈｎｑｎ ｎｖ ， ｈｎｑｎ ０ ０４ ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｏ ｍ ｎｃ ｉ ｎ ． Ｃ ｏｇｉ Ｕ ｉ． Ｃ ｏｇｉｇ ０ ４ ，Ｃ ｉａ ｌ ａｏ ｇ ４
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈｓ ａ ｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｈ ｂ ｓｃ ｃｕａｉ ｏ ｔｅ ｍｂ ｄ ｅ ｓ ｓｅ ｓｒ ｃ ： ｉ ｐ ｐ ｒ ｎｒ ｕ ｅ ｔｅ ａ ｉ ａ ｔ ｌ ｙ ｆ ｈ ｅ ｅ ｄ ｄ ｙ ｔｍ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｔａ ｈｉｇ ｆ ｈ ｃ ｌｅ ｅ ｆ ｏ ｔ ｘｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｃ ｎ ｏ ｔｅ ｏｌｇ ｏ ｌ
Ｅ ｍｂ ｄ ｅ ｓ ｅ Ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｅ ｃ ｉ ｇ Ｄｅ ｉ ｎ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｘ ｏ ｋ ｅ ｄ ｄ Ｓｙ ｔ ｍ ｘ ｅ ｉ ｍｅ ｔ ｌ ａ ｈｎ ｓｇ ａ ｅ ｎ Ｖ Ｗ ｒ ｓ Ｔ
ＷＡ ａ ＹＮ ｏｇ， ＬＵ ｒ ｊ ＮＧ Ｔ ｏ， Ｉ Ｙ ｎ Ｉ Ｇｍ－ｎ ｉ
嵌入式实验指导书-VxWorks
《嵌入式计算机系统》VxWorks实验指导书编写：魏晓敏西北工业大学2013年11月实验一基于VxWorks的多任务设计第一部搭建VxWorks开发环境VxWorks 是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。
VxWorks是种功能强大而且复杂的操作系统，仅仅依靠人上编程调试，很难发挥它的功能并设计出可靠、高效的嵌入式系统，必须有与之相适应的开发工具。
Tornado就是为开发基于VxWorks 的应用系统而提供的集成开发环境，Tornado中包含的工具管理软件，可以将用户自己的代码与VxWorks 的核心系统有效地组合起束，从而轻松、可靠地完成嵌入式应用厅发。
Tornado是Windriver 公司开发的嵌入式软件开发环境。
Tornado开发环境的最新版本是2.2 ，它在延续了Tornado2.0 开发环境的基础上，增加了更多易于使用、性能优异的工具，因此在商业上取得了较大成功，获得了用户的好评。
Tornado开发环境是嵌入式实时领域里最新的开发调试环境，是编写嵌入式实时应用程序的完整的软件开发平台。
它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a。
它包含3 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u线、ICE 或ROM 仿真器VxWorks的开发环境为Tornado，我们实验室用的是Tornado2.2。
包括Wind_River_tornado2.2.1_vxworks5.5.1 和Wind_River_vxworks5.5.1_BSP_drivers 两部分，需要分别安装，安装的顺序是先安装VxWorks5.5.1，再安装BSP包。
1.1Tornado安装步骤1.1.1 获取Tornado安装文件Tornado安装文件，包括 TORNADO2.2 和BSP的文件，可以从网上下载（/ShowFile.asp?FileID=62525）。
VxWorks开发教程
任务删除
使用`taskDelete()`函数删除 指定任务，释放任务所占用的
资源。
任务状态转换
通过`taskSuspend()`和 `taskResume()`函数实现任务
的挂起与恢复，通过 `taskDelay()`函数实现任务延
时。
任务优先级调度策略
优先级抢占式调度
01
高优先级任务可抢占低优先级任务的执行，确保关键任务得到
TCP/IP通信实例分析
通过分析一个简单的基于TCP/IP协议栈的通信实例，加深对网络通信编程的理解和掌握。
无线通信模块集成与调试经验分享
01
02
无线通信模块概述
介绍常见的无线通信模块类型及其特点， 如Wi-Fi模块、蓝牙模块、ZigBee模块 等。
模块集成步骤与注意 事项
详细讲解无线通信模块与VxWorks系 统的集成步骤，包括硬件连接、驱动程 序开发、协议栈配置等，并分享一些实 用的调试技巧和经验。
套接字编程基本流程
包括创建套接字、绑定地址、监听连接、接受连接、发送和接收数据等步骤。
基于TCP/IP协议栈网络通信实现
TCP/IP协议栈概述
介绍TCP/IP协议栈的基本概念和层次结构，以及各层的主要功能和协议。
网络通信编程接口
讲解VxWorks提供的网络通信编程接口，如socket()、bind()、listen()、accept()、send()、recv()等函数 的使用方法和注意事项。
中断控制器识别中断源，并将其传递 给CPU。
中断类型及响应过程
3. 中断处理
CPU保存当前执行上下文，跳转到中 断处理程序执行。
4. 中断返回
中断处理程序执行完毕后，CPU恢复保 存的上下文并继续执行原程序。
精Vxworks教程
06 VxWorks内存管 理编程实践
动态内存分配策略
分段内存管理
将内存划分为不同大小的段，根据需求动态分配和释 放内存段。
内存池管理
创建多个内存池，每个内存池管理特定大小的内存块 ，提高内存分配效率。
自定义内存分配器
根据应用需求，实现自定义的内存分配器，以满足特 定场景下的内存管理需求。
内存泄漏检测工具使用
优化内存使用技巧
减少全局变量使用
尽量避免使用全局变量，以减少内存占用和 提高程序可维护性。
合理使用指针和引用
在传递数据时，尽量使用指针和引用而非直 接传递数据，以降低内存消耗。
及时释放不再使用的内存
在程序运行过程中，及时释放不再使用的内 存资源，避免造成不必要的内存浪费。
使用内存对齐和压缩技术
合理利用内存对齐和压缩技术，提高内存使 用效率并降低内存碎片化的风险。
01
根据目标硬件平台和开发需求选择合适的编译器，如GNU
Compiler Collection (GCC) 或 Wind River Diab Compiler。
设置编译器选项
02
在Workbench中配置编译器的选项，如优化级别、警告级别、
语言标准等。
编译项目
03
使用选定的编译器对项目进行编译，生成可在目标硬件上运行
同步与互斥机制实现
互斥锁
条件变量
互斥锁是一种用于实现互斥访问共享 资源的同步机制。在VxWorks中，互 斥锁通过`mutexCreate()`函数创建， 并通过`mutexLock()`和 `mutexUnlock()`函数进行锁的获取 和释放。当一个任务获取了互斥锁时 ，其他试图获取该锁的任务将被阻塞 ，直到锁被释放。
ARM嵌入式VxWorks实践教程课程设计
ARM嵌入式VxWorks实践教程课程设计课程概述本课程旨在介绍ARM嵌入式VxWorks操作系统的使用和实践。
VxWorks是实时操作系统（RTOS）的代表，被广泛应用于航空、能源、医疗等行业。
本课程将通过理论和实践相结合的方式，让学生了解VxWorks的基本原理和应用方法，并且亲身体验VxWorks在ARM嵌入式系统上的运行。
课程内容本课程分为理论和实践两个部分。
理论部分1.VxWorks概述：介绍VxWorks操作系统的发展历程、结构、特点和应用范围。
2.VxWorks基本组成：介绍VxWorks内核、文件系统、网络协议栈等基本组成部分的作用和特点。
3.VxWorks彩票调度算法：介绍VxWorks的彩票调度算法，让学生了解VxWorks任务调度的原理和方法。
4.VxWorks应用开发：介绍如何使用VxWorks进行应用开发，包括任务创建、消息队列、信号量、互斥量等基本应用方式。
实践部分1.环境配置：学生需要在Linux操作系统上安装交叉编译工具链和VxWorks仿真器，配置好开发环境。
2.简单例子：学生编写一个简单的VxWorks应用程序，能够在仿真器上运行。
3.TCP/IP通信：学生编写一个TCP/IP通信的应用程序，通过网络协议栈实现两台开发板之间的通信。
4.多任务调度：学生编写一个多任务调度的应用程序，演示VxWorks彩票调度算法的应用。
5.实时控制：学生通过引脚控制板上的LED灯，演示VxWorks实时控制能力。
实验设备1.ARM开发板：使用STM32F407开发板，搭载ARM Cortex-M4内核，提供了丰富的外设接口和扩展板槽，适合实时控制和通信应用。
2.仿真器：使用Wind River提供的VxSim仿真器，能够在Linux平台上仿真VxWorks操作系统和应用程序。
3.其他外设：必要的OLED屏幕、按键和LED灯等外设。
实验流程1.学习理论部分，了解VxWorks操作系统的基本原理和应用方法。
VxWorks开发教程
错误定位与排查方法
介绍针对不同类型的错误，如何采用有效的定位与排 查方法，如查看日志文件、使用调试器等。
问题解决经验分享
分享在解决VxWorks开发过程中遇到问题的 经验和技巧，帮助开发人员快速解决问题并避 免类似问题的再次出现。
THANK YOU
感谢聆听
消息队列是一种进程间通信机制，允许任务 之间发送和接收消息。
管道
管道是一种半双工的进程间通信机制，允许 任务之间以流的方式传输数据。
共享内存
共享内存允许多个任务访问同一块内存空间， 需要进行同步以避免数据冲突。
04
VxWorks驱动程序开发
设备驱动模型及框架介绍
80%
设备驱动模型
VxWorks采用层次化的设备驱动 模型，包括设备驱动管理层、设备 驱动服务层和硬件抽象层。
VxWorks开发教程
目
CONTENCT
录
• VxWorks概述 • VxWorks开发环境搭建 • VxWorks内核机制解析 • VxWorks驱动程序开发 • VxWorks网络编程技术探讨 • VxWorks图形界面设计实践 • VxWorks调试与优化技巧分享
01
VxWorks概述
VxWorks定义与特点
02
优化算法选择
03
系统资源调优
探讨针对不同性能问题的优化算 法选择，包括时间复杂度优化、 空间复杂度优化等。
提供系统资源调优的建议，如合 理分配内存、优化任务调度等， 以提高程序运行效率。
常见问题排查思路总结
常见错误类型分析
总结在VxWorks开发过程中常见的错误类型， 如编译错误、链接错误、运行时错误等，并分 析其产生原因。
中断优先级
以ARM为例的Vxworks开发工具的使用操作流程
以ARM为例的Vxworks开发工具的使用操作流程一．认识Tornado II和VxworksVxWorks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。
二．Tornado II IDE的主要组成Tornado II IDE的主要组成部分有：1．集成的源代码编辑器（可惜不支持汉字输入）。
2．工程管理工具。
3．集成的C和C＋＋编译器和make工具。
4．浏览器，用于收集可视化的资源，监视目标系统。
5．CrossWind，图形化的增强型调试器。
6．WindSh,C语言命令外壳，用于控制目标机。
7．VxSim,集成的vxworks目标机仿真器。
8．WindView,集成的软件逻辑分析仪。
9．可配置的各种选项，可以改变归Tornado GUI的外观等。
vxworks命令教程
memShow
显示系统内存使用情况，包括内存分区、空闲内存等信息。
taskShow
显示当前系统中所有任务的状态信息，如任务名、优先级、状态等。
semShow
显示系统中所有信号量的状态信息，如信号量名、计数值等。
系统资源管理和优化
01
02
03
memPartCreate memPartDelete taskSpawn
等。
高级命令探讨
深入探讨一些高级命令和特性，如 系统调试、性能分析等。
命令使用示例
通过具体示例演示如何在实际开发 中使用这些命令。
注意事项和最佳实践
提供一些使用命令行接口时的注意 事项和最佳实践，以帮助开发者避 免常见错误并提高开发效率。
02
VxWorks命令基础
命令格式和约定
01
命令格式
VxWorks命令通常由命令名、 参数和选项组成，格式为“命令
使用`read()`函数从已打开的文件 中读取数据，需要指定缓冲区及 其大小。
使用`write()`函数向已打开的文 件中写入数据，同样需要指定缓 冲区及其大小。
使用`lseek()`函数可以移动文件 指针到指定位置，以便进行随机 访问。
文件属性和权限设置
获取文件属性
使用`stat()`函数获取文件的属性信息， 如文件大小、创建时间等。
执行最近的包含特定字符串的命令。
自定义命令和脚本编写
alias
创建命令别名，例如`alias ll='ls -l'`。
function
定义函数，可以包含一系列命令，例 如`function myfunc { echo "Hello, world!"; }`。
ARM嵌入式VxWorks实践教程
嵌入式实时操作系统VxWorks
目录
• VxWorks操作系统概述 • VxWorks系统核心功能 • VxWorks开发环境与工具 • VxWorks系统设计与实践
目录
• VxWorks系统案例分析 • VxWorks与其他实时操作系统的比较
01
VxWorks操作系统概述
定义与特点
定义
VxWorks是一种高性能、可扩展的实 时操作系统（RTOS），专为嵌入式系 统设计。
资源占用
Linux通常需要更多的内存和存储资源，不太适合资源有限 的嵌入式系统。VxWorks则更为紧凑。
开放性
Linux是开源的，拥有庞大的社区支持和丰富的软件资源。 VxWorks的源代码不公开。
VxWorks与QNX的比较
实时性
VxWorks和QNX都具备出色 的实时性，能够满足严苛的 实时需求。两者在微秒级别 内都能快速进行任务调度和
内存分区管理
VxWorks将内存划分为多个分区，每个任务占用一个 独立的内存分区，避免内存冲突。
内存保护机制
通过内存保护机制，确保每个任务的代码和数据不会 互相干扰。
动态内存分配
提供动态内存分配函数，允许任务在运行时申请和释 放内存。
系统优化与性能测试
代码优化
通过优化任务代码，降 低系统开销，提高实时 性。
中断处理优化
优化中断处理程序，减 少中断延迟，提高系统 响应速度。
性能测试与评估
通过实际测试和评估， 验证系统性能是否满足 实时性要求。
05
VxWorks系统案例分析
案例一：无人机飞控系统
无人机飞控系统需要实时响应、高可 靠性和可扩展性，以满足飞行控制和 导航的需求。
vxworks系统及函数详解
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。
嵌入式实时操作系统VxWorks入门_开发环境构建
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。
嵌入式操作系统VxWorks简介
1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年在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。
2.1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*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。
2.2VxWorks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*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。
课Vxworks嵌入式软课件.pptx
对MMU、CACHE和大物理地址的抽象化
课Vxworks嵌入式软课件
3
支持多核的6.7版本
支持多核
非对称式多重处理(asymmetric multiprocessing; AMP) 对称式多重处理(symmetric multiprocessing; SMP)
降低功率消耗 multicore-aware工具
最优秀的特点：可靠性和实时性
领域：通信、军事、航空、航天
F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机、爱国者导弹、火星探 测器
目前销售解禁
占有率排名第一
两套系统
VxWorks操作系统
Workbench开发环境
旧版:Tornado开发环境
Workbench版基于课eVcxlwioprksse嵌入式软课件
课Vxworks嵌入式软课件
30
VxWorks中断处理
中断服务程序（ISR）运行在特定的空间
不同于一般的任务，中断服务程序没任务上下文 不包含任务控制块 所有的中断服务程序使用同一中断堆栈（专用的） 通过内核工作队列（Kernel Work Queue）最大程度减少中断
课Vxworks嵌入式软课件
20
内核wind kernel
微内核
支持Components
内核不处理外设
对外设不做假设
操作系统不假设板上是否有总线以及什么总线 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
板级支持包BSP管理外设
课Vxworks嵌入式软课件
21
内核版本
最简内核
任务的管理与调度 纳核 8k
VxWorks：标准的单CPU版本 VxFusion：标准的多CPU版本 可裁减性
嵌入式实时操作系统VXWORKS6.6集成环境使用指导建议课件
B、在Project Explorer窗口，选择Properties再选 Project References或者选择Project > Properties。然后选择 Project References，之后进行设置。
Workbench确认子工程和超级工程之间的关系是基于工程
类型和目标操作系统的。有些关系是不允许的。比如，
22
境使用指导建议
4.工程结构和编译系统
• 编译先从顶部 开始，再逐层 深入到内部的 枝叶最后回到 顶部，完成编 译
嵌入式实时操作系统VXWORKS6.6集成环
23
境使用指导建议
5.工程结构和共享子工程
一个实际的工程可以关联任意数量的逻辑工程 。产品的升级或者编译共享工程亦或组件的变化， 都会影响到关联共享工程的工程结构。
• 5.透视图（Perspectives）
• 6.视图（Views）
• 7.编辑器（Editors）
• 8.工程（ Projects）
• 9.访问和查找workbench上下文关联的帮助 信息
嵌入式实时操作系统VXWORKS6.6集成环
10
境使用指导建议
四、理解Cross-Development（交叉开发）的概念
• 涉及的领域包括： • 过程控制（化工、食品加工）； • 机器人（制造、自动操作控制）； • 航空电子（飞行管理、GPS、喷气发动机控制）； • 军事（武器管理、密码）； • 数据处理（采集、信号处理）； • 通信（税收机、数字电话）； • 家电（微波炉、洗衣机、空调） • 计算机外围设备（打印机、Modem）等。
嵌入式实时操作系统VXWORKS6.6集成 环境使用指导建议
目录
• 第一部分 • 第二部分 • 第三部分 • 第四部分 • 第五部分
VxWorks5.5forARM安装简介
VxWorks5.5forARM安装简介VxWorks 5.5 for A RM 安装简介现在用vxworks的人越来越多，但很多爱好者不只如何安装，小弟总结了一下，介绍如下！安装方法（请安装在win2000/NT中，9x安装有问题！）：1、先安装daemon虚拟光盘软件；2、使用daemon tool映射（mount）虚拟文件（*.cue,*.bin）；3、一路选择默认安装，开始时的key根据DISK_ID的数值输入对应的序列号，name和company可以任意；4、到最后安装license时，选择第三项phone or fax，安装完毕；5、假设T ornado安装在c:\Tornado2.2，在该目录下新建c:\Tornado2.2\flexlm；6、将license.dat拷贝到c:\T ornado2.2\flexlm；7、修改win2000系统环境变量，新建LM_LICENSE_FILE，键值为C:\T ornado2.2\flexlm\license.dat；8、重启win2000，运行Tornado；9、OK！好好用用享受吧！注：1、如果仍然无法运行，将T ornado 2.2程序组复制到开始菜单；2、拷贝tgtsvr.exe到相应目录覆盖原文件；一、WINDRIVER.TORNADO.V2.2.FOR.COLDFIRECD1= T ornado 2.2/VxWorks 5.5 for ColdFire(DISK_ID: TDK-14627-ZC-01)CD2= BSPs/Drivers for VxWorks 5.5: ColdFire(DISK_ID: TDK-14637-ZC-01)软件大小：347M安装方法：1）首先安装虚拟光驱软件DAEMON3.22）分别MOUNT 文件夹CD1和CD2下后缀名为BIN的文件3）自动安装后，输入序列号如下：CD1: A7K8B-MbE7p-9rKf E-Gz9aP-bE59CCD2: A7K9e-Rb9Cp-FNB79-gzbdd-F999C4）拷贝CRACK目录下的license.dat 到c:\flexlm 目录如果没有这个目录，自己建一个。
ARM嵌入式VxWorks实践教程介绍
ARM嵌入式VxWorks实践教程介绍.txt28生活是一位睿智的长者，生活是一位博学的老师，它常常春风化雨，润物无声地为我们指点迷津，给我们人生的启迪。
不要吝惜自己的爱，敞开自己的胸怀，多多给予，你会发现，你也已经沐浴在了爱河里。
ARM嵌入式VxWorks实践教程介绍目录第1章嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统——后PC时代的主宰1.2 嵌入式系统的发展历程1.3 嵌入式系统的一些基本概念1.4 嵌入式操作系统1.5 嵌入式系统的应用领域1.6 嵌入式系统的未来发展趋势第2章 ARM体系结构2.1 ARM微处理器的应用领域及特点2.1.1 ARM 微处理器的应用领域2.1.2 ARM微处理器的特点2.2 处理器模式2.3 寄存器组织2.3.1 ARM状态下的寄存器组织2.3.2 Thumb状态下的寄存器组织2.3.3 程序状态寄存器2.4 异常2.4.1 ARM 体系结构所支持的异常类型2.4.2 对异常的响应2.4.3 从异常返回2.4.4 各类异常的具体描述2.4.5 异常向量第3章 Tornado II集成开发环境的建立与使用3.1 Tornado II集成开发环境简介3.2 Tornado II集成开发环境安装3.3 使用Tornado II创建新的工程3.3.1 新建工程3.3.2 工程管理3.4 Tornado II的调试工具3.4.1 集成仿真工具3.4.2 目标机服务器3.4.3 调试命令行解释器3.4.4 调试器3.4.5 目标机浏览器3.4.6 软件逻辑分析器第4章 VxWorks BSP的移植4.1 VxWorks内核的特点及BSP简介4.1.1 VxWorks内核的特点4.1.2 VxWorks的主要功能和结构4.1.3 VxWorks BSP的简介4.1.4 VxWorks BSP的文件组织4.2 VxWorks的引导过程4.3 VxWorks BSP的移植4.3.1 Makefile4.3.2 内核配置4.3.3 带ROM启动功能内核前期初始化4.3.4 定时器处理4.3.5 中断处理4.4 组件管理4.5 BSP的调试第5章 VxWorks驱动程序的编写5.1 设备驱动分类及特点5.2 字符设备驱动5.2.1 字符设备驱动程序5.2.2 键盘驱动程序编写5.3 块设备驱动5.3.1 块设备驱动程序5.3.2 RAMDISK驱动程序编写5.4 串口设备驱动5.4.1 串口设备驱动程序5.4.2 ttyDrv的层次结构5.4.3 S3C2410串口驱动的编写5.5 网络设备驱动5.5.1 MUX网络设备驱动程序5.5.2 RTL8019网络芯片简介5.5.3 网络驱动程序编写5.6 文件系统5.6.1 TSFS5.6.2 dosFS5.6.3 TrueFFS5.7 驱动程序中的数据一致性第6章 VxWorks应用程序的编写6.1 VxWorks应用程序调试环境的建立6.2 任务管理6.2.1 任务6.2.2 任务调度6.2.3 任务操纵6.2.4 共享代码和可重入代码6.2.5 系统任务6.2.6 注意事项6.3 任务通信6.3.1 共享存储区6.3.2 互斥6.3.3 信号量6.3.4 消息队列6.3.5 管道6.4 看门狗定时器管理6.5 中断管理6.6 网络通信6.6.1 网络协议6.6.2 套接字的使用6.6.3 网络通信程序及说明6.7 异常捕捉和错误处理附录 ARM 微处理器的指令系统参考文献315。
嵌入式系统软件设计VxWorks第5章文件及IO操作
其他例子
黑洞文件例子BlackHoleFileDemo
高级文件IO操作
访问文件信息 异步IO
fstat
STATUS fstat(int fd, struct stat *pStat) 获取文件信息；
【参数】
fd：文件描述符； pStat：指向存储文件信息结构体的指针
【返回值】
成功返回OK； 失败返回ERROR。
【参数】
str: 存储读出的字符串； n: 期望读出的最大字符数； stream: 指向打开文件的指针；
【返回值】
成功调用返回str； 调用失败或遇到文件尾返回NULL；
fgets
【说明】
fgets试图读入n个字符； fgets停止读取的判断条件为
如果遇到换行符； 如果读到文件尾； 如果读到n-1个字符；
【返回值】
成功，返回底层驱动函数的状态； 失败，返回ERROR；
例子
writeFileDemo readFileDemo ioctlDemo
带缓冲的文件IO操作函数
C-Runtime Library提供一套文件操作函数； 使用时需要包含头文件<stdio.h> 常用文件操作函数
fopen fclose fputs fgets fread fwrite
【说明】
fread一次至多读取count个大小为size字节的items， 并把数据存储在buffer中；
fwrite
size_t fwrite( const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream)
向文件中写入数据；
【参数】
buffer: 指向待写入数据的内存位置； size: item的大小，以byte为单位; count: 期望写入的item数目； stream: 指向打开文件的指针；
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ARM嵌入式VxWorks实践教程介绍
目录
第1章嵌入式系统概述
1.1 嵌入式系统——后PC时代的主宰
1.2 嵌入式系统的发展历程
1.3 嵌入式系统的一些基本概念
1.4 嵌入式操作系统
1.5 嵌入式系统的应用领域
1.6 嵌入式系统的未来发展趋势
第2章 ARM体系结构
2.1 ARM微处理器的应用领域及特点
2.1.1 ARM 微处理器的应用领域
2.1.2 ARM微处理器的特点
2.2 处理器模式
2.3 寄存器组织
2.3.1 ARM状态下的寄存器组织
2.3.2 Thumb状态下的寄存器组织
2.3.3 程序状态寄存器
2.4 异常
2.4.1 ARM 体系结构所支持的异常类型
2.4.2 对异常的响应
2.4.3 从异常返回
2.4.4 各类异常的具体描述
2.4.5 异常向量
第3章 Tornado II集成开发环境的建立与使用
3.1 Tornado II集成开发环境简介
3.2 Tornado II集成开发环境安装
3.3 使用Tornado II创建新的工程
3.3.1 新建工程
3.3.2 工程管理
3.4 Tornado II的调试工具
3.4.1 集成仿真工具
3.4.2 目标机服务器
3.4.3 调试命令行解释器
3.4.4 调试器
3.4.5 目标机浏览器
3.4.6 软件逻辑分析器
第4章 VxWorks BSP的移植
4.1 VxWorks内核的特点及BSP简介
4.1.1 VxWorks内核的特点
4.1.2 VxWorks的主要功能和结构
4.1.3 VxWorks BSP的简介
4.1.4 VxWorks BSP的文件组织
4.2 VxWorks的引导过程
4.3 VxWorks BSP的移植
4.3.1 Makefile
4.3.2 内核配置
4.3.3 带ROM启动功能内核前期初始化
4.3.4 定时器处理
4.3.5 中断处理
4.4 组件管理
4.5 BSP的调试
第5章 VxWorks驱动程序的编写
5.1 设备驱动分类及特点
5.2 字符设备驱动
5.2.1 字符设备驱动程序
5.2.2 键盘驱动程序编写
5.3 块设备驱动
5.3.1 块设备驱动程序
5.3.2 RAMDISK驱动程序编写
5.4 串口设备驱动
5.4.1 串口设备驱动程序
5.4.2 ttyDrv的层次结构
5.4.3 S3C2410串口驱动的编写
5.5 网络设备驱动
5.5.1 MUX网络设备驱动程序
5.5.2 RTL8019网络芯片简介
5.5.3 网络驱动程序编写
5.6 文件系统
5.6.1 TSFS
5.6.2 dosFS
5.6.3 TrueFFS
5.7 驱动程序中的数据一致性
第6章 VxWorks应用程序的编写
6.1 VxWorks应用程序调试环境的建立
6.2 任务管理
6.2.1 任务
6.2.2 任务调度
6.2.3 任务操纵
6.2.4 共享代码和可重入代码
6.2.5 系统任务
6.2.6 注意事项
6.3 任务通信
6.3.1 共享存储区
6.3.2 互斥
6.3.3 信号量
6.3.4 消息队列
6.3.5 管道
6.4 看门狗定时器管理
6.5 中断管理
6.6 网络通信
6.6.1 网络协议
6.6.2 套接字的使用
6.6.3 网络通信程序及说明
6.7 异常捕捉和错误处理
附录 ARM 微处理器的指令系统参考文献315。