QNX 产品介绍 2012版
qnx培训教程
设计阶段
设计驱动架构、数据结 构、算法等。
编码实现
编写设备驱动代码，实 现设备操作功能。
测试验证
对驱动进行单元测试、 集成测试和系统测试， 确保稳定性和可靠性。
设备驱动模型及框架介绍
设备驱动模型
QNX系统采用分层设备驱动模型，包括设备管理 层、驱动服务层和硬件抽象层。
了解QNX系统中的文件类型，如 普通文件、目录、符号链接等， 并掌握文件权限的设置与修改方
法。
目录结构
熟悉QNX系统的目录结构，了解 各个目录的用途和存放内容，如
根目录（/）、用户目录（ /home/username）等。
文件操作
掌握文件的创建、打开、读取、 写入、关闭等操作，以及文件的 复制、移动、删除等管理方法。
多任务处理
了解如何在QNX系统中实现多任务处理，包括线程的创建 、同步和调度等，以提高应用程序的响应性和性能。
QNX系统安全性与可靠性保障
08
措施
安全策略制定及实施方法
访问控制策略
通过用户认证和权限管理，确保只有授权用户能够访问系统资源。
最小权限原则
为每个应用程序或服务分配所需的最小权限，以减少潜在的安全风险。
安全审计策略
记录和分析系统活动，以便检测和响应潜在的安全威胁。
数据加密与传输安全保障技术
01
数据加密技术
使用强加密算法对敏感数据进行 加密，确保数据在存储和传输过 程中的安全性。
02
密钥管理策略
03
传输安全保障
实施严格的密钥管理策略，包括 密钥生成、存储、使用和销毁等 过程。
采用SSL/TLS等协议，确保数据 在传输过程中的完整性和保密性 。
QNX Momentics工具套件
功能全面、紧密集成的QNX Momentics ® 工具套件中包含用户所需的所有工具，便于其迅速创建和优化用于QNXNeutrino®实时操作系统(RTOS)的应用程序。
从板卡启动到远程诊断，QNX Momentics工具套件为用户提供了在整个开发周期内节省时间的工具，且全部是在单独、使用简便的环境中。
提高设计灵活性选择您首选的编程语言、主机和目标机。
利用QNXMomentics 工具套件，您可以在C 、C++、嵌入式C++中编码；在Windows 或Linux 主机中开发程序；并以ARM 、PowerPC 、MIPS 、SH-4和x86处理器为目标，所有工具都是取自相同的集成开发环境(IDE)。
该工具套件还提供了极大的灵活性，允许用户同时混用多种编程语言和处理器架构。
使用一种集成开发环境利用基于行业标准的Eclipse 框架插入第三方工具或创建属于您自己的插件。
QNX Momentics 工具套件中的集成开发环境是基于Eclipse 的—一种用于工具集成的开放式、可扩展平台（由规模庞大、迅速发展的工具供应商和开发人员团体提供技术支持）。
Eclipse 提供了定义明确的接口，确保工具之间能无缝协作。
无需针对每个工具了解不同的用户界面，因为QNXMomentics 集成开发环境中的所有工具都具有相同的外观和触感。
加速开发周期缩短产品开发周期，满足紧迫的交货计划。
QNX Momentics 工具套件提供了许多优质高效的分析工具，以加快产品交付所有阶段的进展。
例如，系统生成器允许用户使用预建文件生成目标图像；向导程序允许用户自动创建项目；代码覆盖工具突出了执行源码路径，以便进行品质保证检测。
>QNX 软件系统公司QNX Momentics 工具套件基于Eclipse 的灵活集成开发环境，利用创新剖析工具以深入地了解系统行为，可大幅减少调试时间并加速复杂嵌入式系统的优化QNX Momentics 工具套件QNX Momentics 工具套件提供了多种优质高效的分析工具，以加快产品交付所有阶段的进展。
QNX 产品介绍 2012版
动力科技公司一览
1980 1984 1985 1990 1997
第一个商业化的真正微内核实时操作系统（Neutrino） 第一个（也是唯一）带有分布式处理的实时操作系统 第一个内存空间受保护的实时操作系统 第一个通过POSIX认证的微内核实时操作系统 第一个支持对称多重处理（多核）的实时操作系统
技术创新基地
Peripheral I/O • PCI / PCIe • I2C / I2S • SPI • GPIO • UART • USB
传统单片式内核架构
• 系统内核空间中运行了很多系统组件 • 任一模块或组件的出错都会导致整个系统出 错或崩溃
App
App
App
File system
Network stack
QNX软件系统公司
• 实时嵌入式技术的全球领军者 • 32年的操作系统创新设计 • 全球范围数以百万计的客户 • ISO9001:2000认证 • 大量通过验证的应用 • 技术领先性保证产品不仅适应现在的市场还可以适应未来的市场 • 高可靠性和高扩展性的市场声誉 • QNX 新的客户产品策略 –透明软件模式（Hybrid Software Model）
QNX 自适应分区技术
• 当CPU重载时根据分区预算进行调度 • 不同分区中的组件间的通信无需额外的IPC • 通过动态分配空闲时间片保证CPU的最大使用率 • 分区可以随时改变无需改变资源
Idle CPU cycles with fixed-time partitioning can’t be utilized
Without adaptive partitioning, a ‘hang’ in one process results in CPU starvation of other processes
qnx培训教程
QNX培训教程1.引言QNX是一款高性能、可扩展的实时操作系统，广泛应用于汽车、医疗、工业控制等领域。
本教程旨在帮助读者了解QNX的基本概念、开发环境和编程技术，从而为QNX应用程序开发奠定基础。
2.QNX基础知识2.1实时操作系统可预测性：QNX提供了确定性调度策略，确保任务按照预定的时间执行。
高可靠性：QNX采用微内核架构，将内核与用户态应用程序隔离开来，降低了系统崩溃的风险。
高性能：QNX内核经过优化，能够在多核处理器上高效运行。
可扩展性：QNX支持多种硬件平台和操作系统，便于跨平台开发。
2.2微内核架构模块化：便于维护和更新，提高系统稳定性。
可扩展性：可根据需求添加或删除模块，实现定制化开发。
高效性：微内核只包含基本功能，减少了系统资源占用。
2.3QNX网络协议栈高效性：采用零拷贝技术，减少数据传输过程中的CPU开销。
可靠性：支持多种网络协议，保证数据传输的可靠性。
安全性：提供安全套接字层（SSL）等加密技术，确保数据传输的安全性。
3.QNX开发环境3.1工具链QNX开发环境包括一套完整的工具链，支持C、C++、汇编等编程语言。
主要工具如下：QNXMomenticsIDE：集成开发环境，提供代码编辑、调试、性能分析等功能。
QNXQCC：C/C++编译器，支持多种优化选项。
QNXQNXLINK：调试器，支持远程调试和性能分析。
QNXQMAKE：项目管理工具，用于Makefile文件。
3.2SDKQNXNeutrino库：提供实时操作系统核心功能。
QNXPhoton微型GUI库：提供图形用户界面支持。
QNXRTP库：支持实时进程通信。
QNXMultimedia库：提供音频、视频等多媒体功能。
4.QNX编程技术4.1进程与线程进程创建与销毁：fork()、exec()、exit()。
线程创建与销毁：pthread_create()、pthread_exit()。
线程同步：互斥锁（mutex）、条件变量（conditionvariable）、读写锁（read-writelock）。
qnx介绍(新)
QNX是一个实时的、嵌入式的、微内核的、基于优先级的、消息传递的、抢占式多任务、多用户、具有容错能力的分布式网络操作系统。
多年来，QNX实时系统以其高度可靠的实时性获得了业界的广泛认可，成为X86平台上最好的嵌入式实时操作系统之一。
QNX实时操作诞生于1951，最初名为QUNIX(Quich UNIX)，后来由于版权问题，更名为QNX。
多年来一直推陈出新，目前己推出6.6版。
QNX的体系结构是真正的微内核体系结构，QNX有一个非常小的微内核(约为12K)，其核心仅提供4种基本服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理，这些基本进程在独立的地址空间运行，并通过消息传输机制与系统其他各模块进行通信。
这一机制使得QNX能够胜任对实时性要求很高的系统。
如今，QNX广泛地应用于那些以实时性和网络灵活性为首要要求的应用领域。
大量已安装的QNX系统证明微内核技术不仅技术上可行，而且满足各领域对系统稳定性的要求，如过程控制、医疗器械、财政事务处理、数据通信等多个领域。
QNX的嵌入式应用程序也是很理想的。
应用程序运行在用户空间，它和内核代码位于不同的内存空间，保障了系统的稳定性。
消息传输机制构成了虚拟的软总线(Soft Bus)，使得用户可以动态地添加或删除各服务模块。
因此它可以被裁减得很小且能提供多任务处理、线程池机制、驱动优先的进程安排。
它遵循POSIX.1 和POSIX.2 ，部分遵循POSIX.1b标准。
这不仅意味着代码可移植性，还意味着任何程序员如果具有UNIX、Linux或其它POSIX经验，即使不了解嵌入式实时操作系统，也可以轻松地在QNX的环境下进行研发。
QNX的高效率、模块性和简易化，主要通过两个基本原则来实现：微内核结构和基于消息的进程间通信（IPC）。
1.QNX的Neutrino微内核一个微内核操作系统由一个极微小的内核构成，它为一组相互协作的进程提供最低限度的服务，进而由这些进程实现高级的系统功能。
免费的实时操作系统QNX简介
免费的实时操作系统QNX简介Gordon Bell和Dan Dodge在1980年成立了Quantum Software Systems公司，他们根据大学时代的一些设想写出了一个能在IBM PC上运行的名叫QUNIX（Quick UNIX）的系统，直到AT&T 发律师函过来才把名字改成QNX。
简介QNX是由QNX软件系统有限公司开发的实时操作系统。
基本特征＊ QNX是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统。
它遵循POSIX.1 (程序接口)和POSIX.2 (Shell和工具)、部分遵循POSIX.1b(实时扩展)。
它最早开发于1980年，到现在已相当成熟。
体系结构＊ QNX是一个微内核实时操作系统，其核心仅提供4种服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理，其进程在独立的地址空间运行。
所有其它OS服务，都实现为协作的用户进程，因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大约为12Kb)而且运行速度极快。
调度策略QNX 提供POSIX.1b标准进程调度：＊ 32个进程优先级；＊抢占式的、基于优先级的正文切换；＊可选调度策略：FIFO、轮转策略、适应性策略。
系统服务QNX的系统服务：QNX＊多种资源管理器，包括各种文件系统和设备管理，支持多个文件系统同时运行，包括提供完全POSIX.1及UNIX语法的POSIX文件系统，支持多种闪存设备的嵌入式文件系统，支持对多种文件服务器(如Windows NT/95、LAN Manager等)的透明访问的SMB文件系统、DOS文件系统、CD－ROM文件系统等。
＊设备管理。
在进程和终端设备间提供大吞吐量、低开销接口服务。
＊图形／窗口支持。
包括QNX Windows、X Window System for QNX、对MS Windows NT/95和X Window系统的远程图形连接。
＊ TCP/IP for QNX。
＊高性能、容错型QNX网络——FLEET，使得所有连入网络的计算机变成一个逻辑上的超级计算机。
QNX操作系统介绍-培训教材
当使用远程登录到一台 QNX 主机上时，会占用本地和远程主机各一个伪终 端设备。伪终端不与实际控制台联系。伪终端设备的名字一般为/dev/ttyp0, /dev/ttyp1,……和/dev/ptyp0, /dev/ptyp1,……，并通过驱动程序 Dev.pty 管理。Dev.pty 的使用方法同 Dev.con 和 Dev.ansi。
为了设置一台机器中可使用的终端数，可以使用终端驱动程序的-n 选项。 例如，下面命令用 Dev.con 驱动程序启动了六个虚拟终端。
Dev.con –n 6 &
可以通过使用键盘组合 CTRL-ALT-ENTER 将虚拟控制终端切换到下一个；也 可以用 CTRL-ALT-<数字键>将虚拟终端切换到<数字键>指定的终端上。
1.3 操作系统特点
QNX 是一个很好的实时操作系统，它结合了各种操作系统的优良特性。它是 一种分布式操作系统，比网络系统使用更灵活，更方便；比网络操作系统更容易 建立容余的，或分担方式的高可用机制。它是实时操作系统，比分时操作系统具 备更好的反应特性，并兼顾分时应用。它是嵌入式操作系统，提供灵活的定制机 制，便于满足各种不同的嵌入式应用。QNX 的特别之处及其优点，就在于它能在 同一种操作系统中结合了各种类别操作系统的特性，使这些特性容于一体，最大 可能地为用户提供方便。
常规文件 —— 由可随意访问的字节流构成。
目录 —— 包含常规文件的位置，状态和属性信息。
符号连接 —— 包含代替符号连接文件被访问的文件或目 录的路径名。这种文件通常用来提供一个文件的多条路径。
管道文件 —— 在合作进程中做 I/O 通道使用。
块特殊文件 —— 指设备，比如磁盘、磁带和磁盘分区。
2.5.1 常规文件 常规文件表现为可随意访问的字节流，多数文件是常规文件。
QNX操作系统简介
QNX操作系统具有一个真正的微内核。
它包括一个实时微内核,以及周边 的一系列可选的进程(叫做资源管理器)，这些资源管理器提供Posix和UNIX
兼容的系统服务。
它给应用提供了一个实时的、分布式网络的环境,提供了接 近下层硬件所具有的设备级的性能。
通过在运行时包括或排除一些资源管理进 程,开发者把QNx缩小成基于ROM的嵌入式系统,也可以放大到包含上百
个处理器通过多种局域网技术连接起来的大型分布式系统。
如今，QNX广泛用于那些以实时性、开发灵活性、网络灵活性为首要要 求的应用。
大量已安装的QNX系统证明微内核技术不仅经济上可行,而且适
合关键性任务的应用。
精品qnx培训教程
目录
• QNX系统概述 • QNX系统核心技术 • QNX系统开发工具 • QNX系统应用开发 • QNX系统性能优化 • QNX系统安全性与可靠性 • QNX系统实战案例
01
QNX系统概述
QNX系统特点
实时性能
QNX系统具有硬实时的特性，能 够确保关键任务的及时响应和执 行。
01
提供全面的系统性能分析，包括CPU、内存、磁盘和网络使用
情况。
perf
02
强大的Linux性能分析工具，在QNX上同样适用，用于分析CPU
性能瓶颈。
gprof
03
GNU性能分析工具，用于分析程序调优
根据应用场景调整内核参数，如 进程调度、内存管理、网络栈等。
最新动态
近年来，随着物联网和嵌入式系统的快速发展， QNX继续加强其在实时操作系统领域的领先地 位，不断推出新版本和功能增强。
02
QNX系统核心技术
微内核架构
微内核设计
QNX采用微内核架构，实现了高可靠性、实时 性和可扩展性。
系统服务
微内核提供基本的系统服务，如进程管理、内 存管理和设备驱动等。
支持远程访问和控制，方便管理人员随时了 解系统运行状态。
案例三：车载信息娱乐系统
系统集成 将QNX系统与车辆CAN总线、音频 系统、导航系统等集成。
多媒体播放
支持多种音频和视频格式，提供高质 量的多媒体播放体验。
语音识别
集成语音识别技术，实现语音控制导 航、音乐播放等功能。
车载互联
支持车载Wi-Fi和蓝牙连接，实现手 机与车载系统的无缝互联。
编译器具有优化功能，可以生成 高效的目标代码，提高应用程序
的运行性能。
qnx培训教程
qnx培训教程标题：QNX 培训教程一、引言QNX 是一款广泛应用于嵌入式系统领域的实时操作系统，以其高可靠性、高性能和灵活性而著称。
为了帮助广大开发者更好地了解和应用 QNX，我们特别推出了本培训教程。
本教程将从 QNX 的基本概念、系统架构、开发环境搭建、核心功能及应用等方面进行详细讲解，旨在帮助读者快速掌握 QNX 的开发和应用技能。
二、QNX 基本概念1. 实时操作系统（RTOS）实时操作系统（RTOS）是一种特殊的操作系统，能够在规定的时间内完成特定任务，并对外部事件做出响应。
QNX 作为一款实时操作系统，具备高度的可靠性和确定性，广泛应用于汽车、通信、医疗等对实时性要求较高的领域。
2. 微内核架构QNX 采用微内核架构，将操作系统核心功能与用户空间服务分离，提高了系统的稳定性和可扩展性。
微内核负责处理系统的核心任务，如进程管理、内存管理、中断处理等，而用户空间服务则负责实现具体的应用功能。
3. 中间件QNX 提供了丰富的中间件，用于支持各种应用场景。
中间件包括网络协议栈、文件系统、图形界面等，可以帮助开发者快速构建复杂的嵌入式系统。
三、QNX 系统架构1. 内核层QNX 内核层包括微内核、进程管理、内存管理、中断处理等核心功能。
微内核负责调度进程、管理内存、处理中断等任务，确保系统的实时性和稳定性。
2. 中间件层中间件层提供了丰富的服务，如网络通信、文件系统、图形界面等。
这些服务基于 QNX 微内核，为开发者提供了便捷的应用开发接口。
3. 应用层应用层包括各种基于 QNX 系统的应用程序，如汽车仪表盘、工业控制系统等。
开发者可以根据需求，利用 QNX 提供的中间件和开发工具，快速构建嵌入式应用。
四、QNX 开发环境搭建1. 安装 QNX SDP首先，需要安装 QNX Software Development Platform（QNX SDP）。
QNX SDP 是一款集成开发环境，包含了 QNX 操作系统、中间件、开发工具等。
QNX快速入门指南
QNX快速入门指南QNX是一种实时操作系统，专门设计用于嵌入式系统。
它具有高度的可靠性、安全性和性能，并且广泛应用于自动驾驶、医疗设备、网络设备等领域。
本快速入门指南将向您介绍QNX的基本概念和使用方法，以帮助您快速上手QNX开发。
1.QNX简介QNX是一种基于微内核架构的实时操作系统。
它的核心特点是可靠性、安全性和实时性。
QNX的微内核架构使得系统模块化，并允许在运行时加载和卸载应用程序模块，从而提高系统的灵活性和可维护性。
2.QNX安装与配置3.QNX系统架构QNX系统由四个主要组件组成：内核、驱动程序、文件系统和应用程序。
内核是QNX系统的核心部分，提供了进程管理、内存管理、线程管理等基本功能。
驱动程序用于与硬件设备进行通信，包括网络、存储和输入输出设备。
文件系统负责管理文件和目录，提供了对存储介质的访问接口。
应用程序是在QNX上运行的用户应用程序，例如交互式界面、网络服务等。
4.QNX开发工具QNX提供了一套完整的开发工具，包括开发环境、调试器和性能分析工具。
开发环境包括编译器、链接器和调试器，用于编译和调试应用程序。
调试器可以让您实时监控和调试应用程序的执行过程。
性能分析工具可以帮助您评估和优化应用程序的性能。
5.QNX应用程序开发QNX应用程序可以使用C、C++和Java等编程语言进行开发。
您可以使用QNX提供的开发工具进行编译和调试，也可以使用第三方工具进行开发。
QNX支持多线程编程，允许应用程序同时处理多个任务。
您可以使用QNX提供的API来访问操作系统的功能，例如文件IO、网络通信和图形界面等。
6.QNX系统调优QNX系统具有良好的实时性能，并且可以根据不同的应用需求进行调优。
调优包括内存管理、进程调度、中断处理等方面。
为了获得最佳的性能，您可以根据应用程序的特点和硬件环境进行优化。
总而言之，QNX是一种功能强大的实时操作系统，适用于各种嵌入式系统的开发。
本快速入门指南提供了QNX的基本概念和使用方法的简要介绍，希望能帮助您快速上手QNX的开发。
QNX标准技术支持用户指南
QNX®标准技术支持计划用户指南版本3.1目录简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2标准技术支持计划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 QNX 技术支持计划概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3QNX 技术支持开发人员 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4技术支持开发人员的职责 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4联系QNX 标准技术支持服务 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 myQNX 技术支持门户网站 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5网络论坛 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5技术支持正常工作时间 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5报告和跟踪问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6提供信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6创建和跟踪案例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6案例优先级 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6隔离和再现问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 QNX 问题报告 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7参考目标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7现场技术支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 QNX 软件版本技术支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7解决方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8应急方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8维护补丁发布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8工程服务 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8培训服务和培训分数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9反馈 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9附录A：客户问题管理：案例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10案例类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10案例状态 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11案例严重性级别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11附录B：技术支持范围：硬件、软件与免责条款 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12本用户指南有助于您了解QNX标准技术支持的服务内容以及如何利用好它们。
QNX操作系统简介
高可靠性
QNX采用微内核架构， 使得内核小巧且高效， 方便进行定制和扩展。
QNX具备优异的实时性 能，能够满足各种实时 应用的需求，如工业自 动化、医疗设备、航空 航天等。
QNX支持多种硬件平台 ，包括x86、ARM、 MIPS等，使得开发者能 够轻松地将应用程序移 植到不同的硬件平台上 。
QNX提供完整的TCP/IP 协议栈和各种网络服务 ，支持多种网络通信方 式，如以太网、CAN总 线高性能、高可靠性、可扩展性和可移植 性等特点
QNX操作系统提供了丰富的中间件和开发工具，支 持多种编程语言和开发环境，方便开发者进行应用程
序开发和系统集成
QNX是一种微内核、分布式、可嵌入式的实时 操作系统（RTOS）
QNX操作系统支持多种处理器架构和硬件平台 ，广泛应用于汽车、工业控制、医疗设备、智能 家居等领域
版本控制
Git
QNX支持使用Git进行版本控制，开 发者可以使用Git管理代码版本、协作 开发和跟踪变更。
SVN
除了Git之外，QNX也支持使用 Subversion（SVN）进行版本控制， 提供了灵活的版本管理功能。
QNX操作系统应用
05
领域
嵌入式系统
实时性
QNX的实时性非常出色，适合用于需要快速响应的嵌 入式系统。
人机界面
QNX提供了友好的人机界 面，方便操作人员进行监 控和操作。
医疗设备
实时性
医疗设备的实时性要求非常高，QNX可以满足这 一要求，确保医疗设备的稳定运行。
安全性
QNX具有较高的安全性，可以防止医疗设备被恶 意攻击或篡改。
可靠性
医疗设备需要长时间稳定运行，QNX的高可靠性 可以确保设备的长期稳定运行。
QNX操作系统介绍
3
探讨QNX操作系统的未来发展趋势和挑战
QNX操作系统概述
它具有高性能、高可靠性、可移植性和易于开 发等特点
QNX操作系统提供了丰富的中间件和开发工具，支 持多种编程语言和开发环境，方便开发者快速构建高
效、稳定的应用程序
QNX是一种微内核、分布式、可伸缩的实时操 作系统（RTOS）
QNX操作系统支持多种处理器架构和硬件平台 ，广泛应用于汽车、工业控制、医疗设备、智能 家居等领域
QCC编译器
QNX Momentics IDE内置的编译器，用于将C/C源代码编译 成可在QNX操作系统上运行的二进制代码。
GDB调试器
GNU调试器（GDB）是一个功能强大的Unix下的程序调试工 具，可以在QNX Momentics IDE中使用，帮助开发者进行 程序的调试和分析。
版本控制工具
Git
优先级调度
QNX支持基于优先级的进程调度，确保关键任务能够得到及时 处理。
内存管理
01
分页机制
内存保护
02
03
内存映射
QNX采用分页内存管理机制，提 高了内存利用率和系统的稳定性 。
系统通过内存保护机制，防止不 同进程之间的内存互相干扰，提 高了系统的安全性。
QNX支持内存映射功能，允许将 文件或设备映射到内存中，提高 了数据访问效率。
实时性能支持
01
QNX操作系统提供强大的实时性能支持，满足对时间敏感的应 用需求。
02
系统采用基于优先级的抢占式调度算法，确保高优先级任务能
够优先获得处理器资源。
提供丰富的实时编程接口和工具，支持实时任务的创建、管理
03
和同步等操作。
多任务处理
01
QNX开发手册(1.1版)
1.3.1 内部任务消息
消息是一组数据， 这些数据从一个任务传送到另一个任务， 数据从第一个任务地址空间 复制到第二个任务地址空间时， 第一个任务的执行将被挂起， 直到第二个任务返回应答消息。 消息是进程间通信的进本形式。QNX 不对消息的内容附加任何解释信息，因此消息的内容 仅对消息的发送者及接收者有意义。对消息的主要操作是发送、接收和应答。
1.3.3 信号
信号是一种已使用了几十年的被各种操作系统用于进程之间异步通信的传统方法。 QNX 支持一个内容丰富的 POSIX 兼容的信号集合，以及部分传统的 UNIX 信号和 QNX 特 有信号。
1.3.4 共享内存
在 QNX 中，所有已分配的内存都被已激活的任务所拥有，共享内存意味着至少有一个 其它任务通过指针直接存取某任务已拥有的数据。 当然， 这种共享内存的任务是在同一物理 节点上。共享内存是交换信息最快的方法，但若不采取同步措施，往往也容易出错。例如， 两个任务同时修改一个记录而没有协调， 则一个修改就会丢失。 这一点在编程时要特别注意。
第二章
QNX 常用命令
第二章
QNX 常用命令
能够快速的了解 QNX， 无疑是每个 QNX 用户的基本愿望。 本章的目的就在于引导 QNX 用户迅速掌握 QNX 的常用命令， 为在 QNX 操作系统下进行应用程序开发打下坚实的基础。
2.1 系统命令
本节介绍一些 QNX 的常用系统命令，用户可以通过这些命令，逐步地熟悉 QNX 系统 的使用。
2.1.1 显示当前工作目录 —— pwd
pwd 是 print working directory 的缩写，它能够显示用户当前所处的目录名。
例 2.1 如果用户以 root 登录，在提示符下执行 pwd 命令，则 QNX 将显示如下信息： #pwd<CR> /300e/bin #
QX系列产品介绍
QX
QX751
CF卡插槽 CF卡插槽
系列--系列---高端大屏幕控制器 ---高端大屏幕控制器
背板+I/O模块 背板+I/O模块
QX451，551， QX451，551，651
CF卡插槽 CF卡插槽
DC电源 DC电源
以太网口
串口
USB口 USB口
DC电源 DC电源
以太网口
串口
QX系列色触摸屏控制器 适合于大型系统应用
QX
系列--系列---高端大屏幕控制器 ---高端大屏幕控制器
高速的逻辑扫描和屏幕刷新率 可选的大于1MHz的内置HSC和PWM 内置以太网，Web功能，FTP服务器 丰富的彩色图形（最大65K色彩）五种屏幕尺寸5.7”8.4”,10.4”,12.1”,15” CF卡存储，最大到2G 3个串口，支持PLC/Drive 通讯协议 具有视频输入输出功能（NTSC或PAL）
QX
系列--系列---产品规格一览表 ---产品规格一览表
QNX快速入门指南
对于可能出现的错误情况，应进行充分的 错误处理。使用异常处理机制或返回错误 码等方式，确保程序的稳定性和可靠性。
多线程编程技术
线程创建与管理
线程同步与通信
线程优先级与调度
多线程编程注意事项
介绍如何在QNX系统中创建和 管理线程，包括线程的创建、 销毁、同步等操作。
讲解线程间的同步和通信机制 ，如互斥锁、条件变量、信号 量等。通过示例程序展示如何 在QNX系统中实现线程同步和 通信。
QNX可用于航空航天领域的飞 行控制系统、航电系统等，满 足高可靠性和实时性要求。
QNX系统发展历程
初始阶段
QNX最初是由加拿大Quantum Software Systems公司开发的，于1980年代初期发布第 一个版本。
被黑莓收购
2010年，黑莓公司收购了QNX软件公司，进一 步推动了QNX在移动设备和其他领域的发展。
阐述QNX系统的线程优先级和 调度策略，以及如何设置和调 整线程的优先级。介绍实时操 作系统中的任务调度概念和 QNX系统的任务调度机制。
总结在多线程编程中需要注意 的问题，如线程安全、死锁避 免、资源泄露等。提供一些常 见的多线程编程技巧和最佳实 践。
06
QNX系统调试与优化技巧
调试工具使用
GDB调试器
发展壮大
随着QNX在嵌入式系统领域的成功应用，其功 能和性能不断得到增强和完善。
最新版本
目前，QNX的最新版本是QNX Neutrino RTOS ，它继承了QNX一贯的高可靠性、实时性和可 扩展性特点，同时加入了更多新功能和优化。
02
QNX系统安装与配置
安装QNX系统
获取QNX系统安装镜像
从官方网站或授权渠道下载QNX系统安装镜像文件。
操作系统新体验—带您走进QNX的世界来自ranxie的博客
操作系统新体验—带您走进QNX的世界来自ranxie的博客众所周知，Windows操作系统和Linux操作系统都是计算机主要的操作系统。
那么您有听说过QNX计算机操作系统吗？如果我告诉您QNX操作系统运行的速度比Windows或Linux还快，而且用户界面也非常炫丽，您会相信吗？一直以来，在操作系统上，追求高性能与高可靠性，被业界认为这就是自相矛盾，如何将这两者权衡到最好，QNX操作系统当之无愧的做到了。
不要以为QNX是刚刚诞生的计算机操作系统，实际上它早在30年前就诞生了，它是最早提出QNX微内核架构（内核独自处于一个被保护的地址空间，驱动程序、网络协议和应用程序处于程序空间中）并延续至今的，QNX作为一种专业的操作系统，至今它还未能进入普通用户的计算机为我们服务，但笔者认为凭借QNX的可靠性和实时的操作系统性能，在不久的将来，这把星星之火，足以燎原整个操作系统领域。
下面，笔者将为你深入剖析一下QNX。
在系统可靠性方面，QNX的微内核架构，也是它区别于其他操作系统的显著特点，QNX的微内核独立自处于一个被保护的地址空间，驱动程序、网络协议、文件系统和应用程序同处程序空间，一旦出现错误只影响其所在组件，任何模块的故障都不会导致内核的崩溃，出现问题的组件能够动态恢复，系统仍然不中断运行。
在具有高可靠性内核的基础上，QNX的创新设计使它同样具有很高的效率。
QNX最为引人注目的地方是，它是UNIX的同胞异构体，保持了和UNIX的高度相似性，绝大多数UNIX或LINUX应用程序可以在QNX下直接编译生成。
这意味着为数众多的稳定成熟的UNIX、LINUX应用可以直接移植到QNX这个更加稳定高效的实时嵌入式平台上来。
QNX微内核仅包含最小数量得具CPU特权的代码，如下图对比所示：QNX 代码更容易进行检查和分析，在产品到达客户之前有问题的行为会被发现和消除，也就具有极低的系统失败风险。
在系统性能方面，QNX实时执行确保了持续的快速响应，在最恶劣的情况下的响应延时，据统计假设Linux大约为1s的话, 而QNX仅需要约0.000008秒。
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昂正湖 Daniel Ang 新加坡动力科技公司
公司和产品介绍
公司介绍 • 历史 • 目标市场 • 客户 • 合作伙伴 • 产品链 • 为什么选择QNX?
技术介绍 • 系统构架 • 系统特性 • 多核 • 互联 • 图形/中间件 • 硬件支持 • 开发工具
销售模式 • 开发费用 • 授权费 • 其他产品 • 支持与服务
硬实时性
硬实时性能严格保证快速响应 最大中断延时 • QNX: 0.000008 seconds • Linux: 1 second 特性 • 基于优先级可抢占线程(256 优先级) • 可抢占的内核 • 多种调度算法 (FIFO/Round Robin) • 基于优先级的并可嵌套的中断 • 中断由用户线程或定制的ISR处理 • 优先级继承 • 防止优先级反转
Better CPU efficiency with adaptive partitioning
多核
• • • • • 微内核分散负载 多核优化工具 超过14年的多核经验 关注未来发展 SMP和 BMP多重处理方式
军工国防
Confidential Information of QNX Software Systems Limited
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Secure, proven: On land and in space
客户案例
客户案例
GE Energy
QNX 合作伙伴
生态系统
• 广泛的合作伙伴群体 • 专注在: – 垂直（工业）市场 – 平行市场 • 汽车电子市场一流的生态系统网络
Peripheral I/O • PCI / PCIe • I2C / I2S • SPI • GPIO • UART • USB
传统单片式内核架构
• 系统内核空间中运崩溃
App
App
App
File system
Network stack
Without adaptive partitioning, a ‘hang’ in one process results in CPU starvation of other processes
With adaptive partitioning, a ‘hang’ has no effect on other processes
App
App
App
File system
Network stack
Microkernel
Driver
App
Multimedia stack
App
App
QNX 微内核的大小
• QNX 微内核所包含的代码量在所有 实时系统中是最少的 • 代码很容易浏览和审查 • 内核都已通过严格的测试和验证 • 系统崩溃的风险是极低的
Driver
App
App
Network stack
Driver
App
Hardware I/0 App App App
Hardware I/0 App
QNX 自适应分区技术
• 划分系统进程或线程到指定的分区中运行 • 保证关键应用总能及时获得CPU资源 • 防止意外应用影响系统运行 • 当CPU重负载时保证调试、诊断和管理功能的正 常使用 • 简化系统集成
QNX与我们的生活
上网冲浪 Call 9-1-1 信用卡 轨道交通
驾车
看医生
电力
娱乐
工业控制客户
TERUMO
医疗客户
汽车电子客户
网络通信
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QNX powers the world’s highest capacity router
Telecoms
Auto Boards Middleware
Industrial
Silicon
QNX
Dev tools Services Apps
Medical
Security
Consumer
最完善的生态系统
QNX Neutrino RTOS runtime portfolio
Networking + connectivity • USB • SDIO/MMC • Bluetooth • Wireless 802.11 a/b/g/n • Ethernet IPv4, IPv6 • SSH/SSL/IPsec/IKE • WEP/WPA • TDP HMI • AIR Mobile • Adobe Flash • Qt • Composition manager • Browser (Webkit based) • OpenVG • OpenGL ES • Photon (legacy) Core OS Services • Multi-core • Adaptive partitioning • High availability manager • Persistent publish subscribe • POSIX APIs • Driver framework • Microkernel • ARM, PPC, MIPS, SH4, x86
透明分布式处理
最大化扩展系统 • 节点间无缝共享资源 • 软件可以同时访问本地和远程节点 上的资源，无需修改源码 • 单处理器系统升级为分布式系统， 无需重新设计架构
App Network stack Microkernel App App App App File system Microkernel File system
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总部: 新加坡 ，上海和北京分别设有办事处 市场: 汽车、医疗、工业控制、网络通信、消费电子、航天军工 历史: 2001 公司成立（获得QNX代理权） 2005 上海办事处成立（作为QNX代表进驻中国） 2008 北京办事处成立 角色: QNX系统东南亚（包括中国）总代理、技术服务与培训中心 业务: QNX系统销售/推广/技术服务/培训 客户定制服务/协助开发/委托设计 整体解决方案
2002 2005 2006 2007 2009 2010 第一个基于Eclipse的图形开发环境 第一个（也是唯一）支持时间片自适应分区技术的系统 第一个提供多核嵌入式开发工具的实时操作系统 第一个支持嵌入式Adobe Flash的实时操作系统 第一个推出汽车电子软件应用平台 第一个通过EAL4+和SIL3认证的多核实时操作系统
QNX软件系统公司
• 实时嵌入式技术的全球领军者 • 32年的操作系统创新设计 • 全球范围数以百万计的客户 • ISO9001:2000认证 • 大量通过验证的应用 • 技术领先性保证产品不仅适应现在的市场还可以适应未来的市场 • 高可靠性和高扩展性的市场声誉 • QNX 新的客户产品策略 –透明软件模式（Hybrid Software Model）
高可用性框架（HA）
• HA管理器可以通过重启出错的模块来完成修复 • 重启过程和时间由用户自己定义 • HA 管理器会抓取调试信息，方便后续调查和分析 • 自动重建重启的组件间的IPC • 重启的组件从检查点中获得状态信息并恢复其状态 • HA 监视进程提供HA管理器来实现冗余处理
App
App
App
Multimedia stack
Driver
App
App
App
QNX 真正的微内核架构
• MMU和微内核架构保证达到高可靠性的设计 和自我修复的系统 • 微内核保证了内核空间中所运行的模块最少 ，最大程度保证内核的稳定和安全 • 故障只会影响到其自己的部分，不会影响其 他模块 • 出错部分可以动态修复
Monolithic OS
Multimedia stack
Driver
App
App
App
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传统单片式内核架构
App App
File system
App
Network stack
Monolithic OS
全球: 北美、亚洲、欧洲
QNX 公司一览
市场: 汽车、医疗、工业控制、网络通信、消费电子、航天军工 历史: 1980-2004 独立运作 2004-2010 哈曼国际 2010-2012 Research In Motion
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缩短开发周期
简化驱动开发 • 驱动程序只是普通应用程序，可以调用通用的接口函数和函 数库 • 开发无需特殊的工具并与系统稳定性无任何影响 • 动态加载 – 无需系统重启 • 调试使用标准的开发工具即可 简化调试 • 驱动程序访问非法地址时就会崩溃 • 调试器可以定位到发生问题的代码行 • 事后分析文件记录全部出错信息和状态
WinCE Linux (Generic) Linux (Android) XP QNX Millions of lines of code
3.9 14 12 40+ 0.1
QNX 微内核的优点
释放与管理 • 快速识别错误及恢复 • 架构设计方便、简单，满足各种需求（SMP/HA/TDP） • 动态的系统升级和更新，无需重启系统 • 升级到多核平台或分布式平台无需重新设计软件
QNX 自适应分区技术
• 当CPU重载时根据分区预算进行调度 • 不同分区中的组件间的通信无需额外的IPC • 通过动态分配空闲时间片保证CPU的最大使用率 • 分区可以随时改变无需改变资源
Idle CPU cycles with fixed-time partitioning can’t be utilized
File system