2003-Vxworks基础

BC NG
板支持包（BSP)
为各种目标板的硬件功能提供了统一的软件接 口 它们包括：
硬件初始化 中断处理和产生 硬件时钟和定时器管理 内存映射和分配
BSP还包括boot Rom和其它启动机制 sysLib和sysALib库是VxWorks可移植的核心
BC NG
板支持包（BSP）
CPU 上 电 复 位 基本配置初始化
BC NG
Tornado （2）
Tornado开发环境(PC)
WindSH CrossWind Editor Browser WindCodig
Tornado集成开发环境由以下几个部分组成：
目标系统
应用程序
Target Server
VxWorks Target Agent
BC NG
Tornado主机
Truffle Truffle
Widgets JavaScript Engine
HTML Engine
UGL 2D Graphics
VxWorks
Network I/O Graphics Touch Screen Mouse Keyboard
Tornado
开放式、可扩展的集成开发环境
BC NG
BC NG
Stand-alone kernel up to full featured OS
BC NG
VxMP多处理器支持
Shared Memory Semaphore MessageQ Mem Part 1 CPU 1 t0
CPU 0 t1
t2
t3
允许将任务分布在多个CPU上执行 在不同CPU上运行的任务可以通过现有 的通信机制，如信号灯、消息队列等进 行同步和数据交换
RS232
VxWorks目标板
Ethernet SERVER AGENT
目标CPU：Vxworks 在其上运行 的一个单板计算机 Tornado PC主机：有一根串行线与目标机相连（初始化时主机作为终端用） Vxworks核二进制文件驻留在其盘上，核的下载及运行Tornado 工具 通过以太网口进行
BC NG
Vxworks/Tornado开发方式
Tornado主机
RS232
VxWorks目标板
Ethernet SERVER AGENT
目标CPU： Vxworks 在其上运行 的一个单板计算机； Tornado PC主机：有一根串行线与目标机相连（初始化时主机作为终 端用），Vxworks核二进制文件驻留在其盘上，核 的下载及运行Tornado 工具通过以太网口进行。
WindView
Launcher GUI
CrossWind WindPower Tools WindConfig Browser
Third Party and Customer Tools
WindNet Networking
VxMP
VxVMI
POSIX Library
Core OS
wind Microkernel
Memory Requirements (Kbytes)
500 400 300 200 100 0
microkernel 5kb Stand Alone O.S. 20kb Networked O.S. 80-100kb Networked O.S. & File System 250kb Maximum Equipped 500 kb O.S.
BC NG
综合网络支持
BC NG
Graphics 构架
Java HTML C++
Personal JWorks Personal JWorks™eNavigator
Zinc for Zinc for VxWorks VxWorks HTMLWorks
Window Window Manager Widgets Manager
Debug Agent
BSP
Simulation Environment
VxSim
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交叉开发模式
Typical scenario: 1. Boot target. 4. Download object module. 2. Attach target server. 5. Test & Debug. 3. Edit & compile. 6. Return to 3 or 1 as necessary
BC NG
Tornado开发环境
BC NG
Tonado开发环境（续）
BC NG
Tornado开发环境（续）
BC NG
板支持包（BSP）
CPU 上 电 复 位 基本配置初始化 ROM 拷 贝 到 RAM 并 跳 到 RAM 入 口
Vxworks操作系统将一切与硬件有关的 功能模块都放在BSP库中。该BSP库是硬件 与软件的接口，处理硬件的初始化、中断处 理与产生、硬件时钟与定时管理、局部和总 线内存空间的映射、内存大小定义，等等。 能够自行启动目标机、初始化目标机、能够 与host通信以下载Vxworks核、把控制权交 给Vxworks核来调用用户应用程序等功能。
硬件初始化 包括通信口
初 始 化 Vxworks 核 启 动 Vxworks 核
重新执行目标机 的硬件初始化
执行用户程序
BC NG
BC NG
Tornado&VxWorks框架
BC NG
Vxworks
应用广泛的嵌入式实时操作系统
BC NG
VxWorks的整体构架
Hardware Independent Software Applications I/O System VxWorks libraries TCP/IP File System Wind microKernel Hardware Abstraction Layer SCSI Driver Flash Driver MMU Driver Cache Driver Serial Driver Ethern et Driver Other Driver s
ROM 拷 贝 到 RAM 并 跳 到 RAM 入 口
硬件初始化 包括通信口
初 始 化 Vxworks 核 启 动 Vxworks 核
重新执行目标机 的硬件初始化
执行用户程序
BC NG
源自文库
VxWorks的特点--高度伸缩性的环境
Maximum Equipped File System Networking O.S. kernel µ
Vxworks操作系统将一切与硬件有关 的功能模块都放在BSP库中。该BSP库是硬 件与软件的接口，处理硬件的初始化、中 断处理与产生、硬件时钟与定时管理、局 部和总线内存空间的映射、内存大小定 义，等等。能够自行启动目标机、初始化 目标机、能够与host通信以下载Vxworks 核、把控制权交给Vxworks核来调用用户 应用程序等功能。
BC NG
VxWorks的特点
对硬件不做假设。
硬件设计电路可完全自定义；支持各种或自定义 的外设； 支持的CPU构架包括： Intel x86 i960 StrongARM Motorola 68K CPU32 Coldfire Mcore PowerPC ARM 7, 8, StrongARM MIPS R3K, R4K, R5K Hitachi SH1, SH2, SH3 NEC V83x, V85x SPARC, UltraSPARC Seimens SA Hitachi SH Mitsubishi M32RD
BC NG
文件系统
VxWorks包括多种使用块设备的本地文件系统 VxWorks的I/O结构使VxWorks可以同时有多种文件系 统： MS-DOS兼容文件系统：dosFs RT-11兼容文件系统：rt11Fs 无分层文件组织结构，文件连续 原始磁盘文件系统：rawFs 整个磁盘作为一个文件 网络文件系统：NFS flash文件系统：Trueff
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Vxworks简介
最成功的实时操作系统 1981，Windriver，嵌入式咨询公司 TCP/IP，NFS工具集 WIND内核 1995，tornado集成开发环境 收购SDS、DIAB、pSOS
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VxWorks （1）
Vxworks操作系统是一个嵌入式实时操作系统（RTOS）。 Vxworks与其它实时OS一样，基于以下两个重要机制： * 多任务环境及任务间通信 * 硬件中断处理 Vxworks多任务内核完成的功能是：实时调度，任务间通信及互斥。 其它功能则作为系统库围绕在内核周围，它们可根据需要进行剪 裁。 Vxworks与非实时系统的不同之处在于： Vxworks的优先抢占机制基于调度， Vxworks对外部事件的反应和处理快， Vxworks容量小并且可配置（微内核结构）
VxWorks （2） BC NG
Vxworks提供了一套丰富的任务间通信机制，包括：
●内存共享（Shared memory）：简单的数据共享方法 ●信号量（Semaphore）：用于基本的互斥及同步 ●消息队列（Message queues）和管道（pipe）： 用于同一CPU上任务间消息的传递 ●套接口（Socket）和远程程序调用（RPC）： 用于网络上任务间的通信 ●信号（Signal）：用于异常处理 此外，Vxworks提供了三种共享内存的对象（shared-memory objects） 来实现运行在不同CPU上的任务间的高速同步和通信。 ●共享信号量（shared semaphores）：有二进制，记数型两种 ●共享消息队列（shared message queues） ●共享内存分区（shared-memory partitions）：有系统类型和用户类型
关键词
Host ：ie. Solaris, SunOS, Windows 95/NT Target ：ie. PowerPC, 68k, x86, MIPS,ARM.. Target Server ：Host-based control process Debug Agent ：Target-based control process Backend ：Ethernet, Raw Serial, Custom
BC NG
Tornado （1）
Tornado提供了Vxworks系统开发的集成开发环境，其中Tornado 源代码编辑器包括下列特性: ●标准文本控制能力 ●C和C++ 语法元素用不同颜色 ●调制集成：编辑窗口跟踪代码的执行 ●编译集成：项目管理将编译警告和编译错误 直接和编辑窗口中的相应代码对应起来。
Hardware
BC NG
Vxworks特点
WIND微内核 硬件支持广(BSP) 较好的兼容性，POSIX1003.1.b 良好的可裁减性 很好的开发环境：tornado 动态连接和下载 多处理器、网络协议，图形界面支持
BC NG
VxWorks的特点
微内核设计 MicroKernel Size<10K ； 功能模块化； 高可靠设计； 快速多任务切换、响应时间短 中断延时小,满足实时要求；
On-line Hypertext WindSh
Target Server
Target Ethernet Serial Line ICE/BDM Custom
VxWorks 5.3 Scaleable Run Time
Real-Time Embedded Application
File Systems Embedded Internet Graphics
Development System: Win95/98 WinNT SunOS Solaris HPUX Connections: Ethernet Serial BDM ICE Netrom Shared Memory Custom
BC NG
Tornado 系统结构
Host
Tornado Plug-ins
BC NG
开发机和目标机的连接
Embedded Targets:
Intel x86 Intel i960 Intel i960 for I2O Intel StrongARM for I20 Motorola 680X0 Motorola CPU32 Motorola Coldfire Motorola MCore PowerPC ARM 7, 8, StrongARM MIPS R3K, R4K, R5K Hitachi SH1, SH2, SH3 NEC V83x, V85x SPARC, UltraSPARC Seimens SA Hitachi SH Mitsubishi M32RD :