第二章 VxWorks操作系统及其集成开发环境Tornado 简介-学生
第2 章 Tornado-VxWorks系统概述forStudent
目标板上的映像文件
Image类型 Image的结构 Image的执行 Image的在RAM和ROM中的存放 VxWorks开发环境的建立
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目标板上的映像文件
映像文件（Image）是在宿主机上编译，生成并下 载到目标机上运行的程序。 VxWorks Image的文件类型有三种
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Image在内存中的存放
可以存储系统启动代码 可以配置硬件在系统上电时跳转到某一指定的flash地址来执 行程序 在断电后能够保持数据的完整性
存取时间比DRAM慢但比ROM快 Flash内存单元有一个有限的擦除/编程次数(10000－ 100000)
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NVRAM
非易失性RAM
Application
宿主机
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目标机
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Tornado的核心工具（1）
图形化的交叉调试器CrossWind
源代码调试工具，支持任务级和系统级的调试，支持混合代 码和汇编代码显示，支持多目标机同时调试。
工程配置工具 Project Facility/ Configuration
嵌入式系统的外围设备
通常一般设备和CPU结构、总线和内存是独立的 通常外围设备包括
时钟 串口通信设备 网络接口 用户的ASICs（DSP等）
外围设备必须支持
读/写操作 需要遵守操作时间要求
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内容提要
Tornado/VxWorks简介 有关硬件的一些概念
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内容提要
vxworks Tornado2.2使用指南
Tornado使用指南目录1.概述 (2)1.1 T ORNADO 组件 (2)1.1.1 开发工具 (2)1.1.2 实时系统 (3)1.1.3 Tornado 文件目录 ...................................................................................................... ４1.2 硬件/软件配置 .. (7)1.3 booting介绍 (7)1.4 Tornado开始过程 (12)1.5 WDB 代理 (14)2Projects (15)2.1 bootable projects (15)2.2 集成模拟器vxsim (23)2.3 Downloadable projects (21)2.4 build说明 (24)3WindSh 和Browser (25)3.1WindSh (25)3.2 Browser (28)4 CrossWind (29)4.1Debugging简介…………………………………………………………………………29.4.2 任务级Debugging……………………………………………………………………..29.4.3 系统级Debugging (30)1. 概述VxWorks 是美国Wind River System 公司（以下简称风河公司，即WRS 公司）推出的一个实时操作系统。
WRS 公司组建于1981年，是一个专门从事实时操作系统开发与生产的软件公司，该公司在实时操作系统领域被世界公认为是最具有领导作用的公司。
VxWorks 是一个运行在目标机上的高性能、可裁减的嵌入式实时操作系统。
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操作系统基础(适合初学者阅读)2024新版
系统库（System Library）
提供一系列操作系统服务，如文件操作、网络协议栈等。
驱动程序（Device Drivers）
与硬件设备交互，实现对硬件设备的控制和管理。
内核组成及作用
内核组成及作用
01
内核的主要作用包括
02 管理系统资源，如CPU、内存、I/O设备等 。
06
VxWorks文件系统操作指南
文件系统类型及特点介绍
RAM-based File System
基于RAM的文件系统，读写速度快，但数据在 关机后丢失。
TrueFFS
Wind River特有的闪存文件系统，提供磨损均 衡和掉电保护功能。
ABCD
DOS File System (dosFs)
兼容MS-DOS的文件系统，支持FAT12、FAT16 和FAT32格式。
01
VxWorks操作系统概述
VxWorks操作系统定义
VxWorks是一款由美国风河公司（ Wind River）开发的嵌入式实时操 作系统（RTOS），专为需要实时响 应和高可靠性的应用而设计。
VxWorks提供了丰富的中间件和开发 工具，支持多种处理器架构和硬件平 台，广泛应用于航空、航天、通信、 医疗、工业自动化等领域。
在ISR中处理完中断事件后， 需要及时清除中断标志，避 免重复处理。
中断优先级设置和嵌套处理
01
VxWorks支持多级中断优先级，高优先级的中断可以打断低优先 级的中断处理。
02
中断优先级可以通过配置文件或动态调整进行设置，以满 足不同应用场景的需求。
03
在处理中断时，如果发生更高优先级的中断请求， VxWorks会自动保存当前中断的上下文信息，并跳转到更 高优先级的中断处理程序中。处理完成后，再恢复之前中 断的上下文信息并继续执行。这种机制称为中断嵌套处理 。
Tornado集成开发工具介绍
起对个别的目标操作系统的对象的状态监测信息的显示，如任务、信号量、消
息队列、内存对象和看门狗定时器。这些显示可以根据开发者的要求而更新或
定时更新。
WindNavigator
WindNavigator多语言浏览器使开发者能够大大缩短分析已经存在的C和C++源
* CodeTEST for Tornado:这个工具是一个很容易用的,性价比高的,用来分析
运行在目标系统上的嵌入式实时程序,它有着两种运行模式:
- CodeTEST内存模式允许开发者对动态内存进行查看
- CodeTEST覆盖性的测试。
* Visual SlickEdit-Tornado Edition:由Visual SlickEdit提供的功能强大
为，图形化地显示了任务、中断和系统对象之间的复杂的互相作用关系。监测
目标硬件上的系统行为的WindView是可选的。
工程组件和配置工具缩短开发时间
这些工具提供一个功能强大的图形接口来自动配置VxWorks操作系统和其他的
功能模块。自动的依赖分析、程序大小计算和一个自动裁剪向导可以缩短开发
行绝大多数的应用软件测试。
* StethoScope: StethoScope是一种实时的调试工具,它能使开发者在程序运
行时对应用进行分析。
* PerformancePak: PerformancePak包括一个叫ScopeProfile的能提供在任务
运行时的详细的函数分析,它并且能够帮助开发者控制内存应用。
通过一个视图有效地显示信息。熟悉GNU gdb调试引擎的用户将受益于行命令
VxWorks操作系统指南
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。
Tornado_VxWorks简介
WDB Agent
Core OS
wind Microkernel
BSP
Simulation Environment
VxSim
Tornado开发系统综述
Tornado开发系统的交叉环境的要求
连接方式：
Ethernet Serial Shared Memory ICE BDM Netrom Custom Simulator
Tornado集成开发环境
Tornado集成开发环境的核心工具
图形化的交叉调试器(CrossWind/WDB) 是远程的源代码集成调试器；支持任务级和系统级调试；支持混合代码显示； 支持多目标机同时调试。
工程配置工具(Project Facility) 图形化的核心配置工具(WindConfig) 实现了工程管理的自动化；实现了对VxWorks配置自动化，主要是可以进行 自动的依赖性分析、代码容量计算和自动剪裁等。 集成仿真器(Integrated Simulator) 提供与真实的目标机一致的调试和仿真运行环境；允许开发者在没有BSP、 操作系统配置和目标机硬件的情况下，使用Tornado迅速开始工作。 集成的软件逻辑分析仪(WindView for Integrated Simulator) 提供了运行在集成仿真器上的应用程序的详细的动态行为；图形化显示了任 务、中断和系统对象相互之间的复杂关系。
VxWorks操作系统的结构
Hardware Independent Software Applications I/O System VxWorks libraries TCP/IP File System Wind microKernel
vxworks宝贝文章
Tornado是WindRiver公司开发的用于嵌入式开发的一组产品，它包括32位实时操作系统VxWorks，集成开发环境(IDE，包括编译器等)。
下面是我阅读完VxWorks相关文档后的一些个人认识。
一．VxWorks操作系统VxWorks时实时多任务的嵌入式操作系统，它主要包括任务调度、I/O功能、文件系统、中断管理、内存管理、网络功能、内存管理、BSP（系统启动模块）等。
它的多任务的实现是由中断驱动的，即在每个系统时钟中断中，实现任务的调度。
VxWorks中的任务有优先级的概念。
与其它嵌入式操作系统相比，它有如下优点：1．任务之间的切换快，任务间通信手段多样；2．中断响应的延时短；3．内存管理安全：VxWorks把内存分成很多区域，包括内核区、用户区，并且采用虚拟内存管理的方法，这样大大提高了系统的安全性，并且增加了堆栈溢出的判断；4．I/O功能丰富，硬件驱动全面；5．文件系统强大；6．网络功能全面；7．对任务的实时监控；8．BSP（启动模块）的支持；9．多CPU的支持；10．系统各模块是单独的库，可以根据需要加载。
下面就详细讲述各部分内容。
1．多任务功能：VxWorks的任务有优先级的概念，其任务调度也是基于优先级考虑的，是抢占式的，VxWorks的任务有256个等级，0—255，数目越小表示优先级越高。
高优先级的任务可以打断低优先级的任务而抢先执行，只有在高优先级的任务执行完后，低优先级的任务才可以执行。
其调度算法有两种：完全抢占式的和循环务创建/删除时，系统都会调用用户设定的钩子函数，从而用户可以监测系统中每个任务的创建、删除等。
另外，用户可以调用exit()、return;来退出本任务的执行，可以调用taskDelete()来删除其它任务从而中止其执行。
值得注意的是，在调用exit()退出本任务的执行时，本任务所占用的内存并不会被释放，更为严重的是，如果本任务正在使用信号量等资源，那么其它想获得该信号量的任务将永远不会得到它，从而可能会永远挂起。
vxworks 介绍
(2) 在 Tornado 集成环境中执行菜单命令 Project > Make PC486 > Common Targets > clean 删除以前生成的文件，执行菜单命令 Project > Make PC486 > Boot Rom Targets > bootrom_uncmp 编 译链接生成 bootrom_uncmp ；再选择 VxWorks Target,编译生成 vxworks；
(3) 拷贝\\Tornado\target\config\pc486\bootrom_uncmp 至 \\Tornado\host\bin 下
(4) 重命名文件 bootrom_uncmp 为 bootrom； (5) 准备一张已格式化的空盘插入软驱；
(6) 在目录\\Tornado\host\bin 下执行命令 mkboot a: bootrom； (7)拷贝\\Tornado\target\config\pc486\VxWorks 至软盘； (8) 将系统制作盘插入目标机软驱，加电启动目标机即载入 VxWorkst 系统。 4.1.2 网口通信时目标机 VxWorks 系统启动盘的制作步骤：
TG-231FQ Vxworks操作系统安装及使用说明
TG-231FQ（带TG-M7扩展板）Vxworks 操作系统安装及使用说明Edit By Linkhope-Lightning2014/6/18第一章开发环境安装和部署第一节Tornado开发环境安装Tornado简介：系统内容TornadoTornado代表嵌入实时应用中最新一代的开发和执行环境。
Tornado 包含三个完整的部分：（1）Tornado系列工具，一套位于主机或目标机上强大的交互式开发工具和使用程序；（2）VxWorks系统，目标板上高性能可扩展的实时操作系统;（3）可选用的连接主机和目标机的通讯软件包如以太网、串行线、在线仿真器或ROM仿真器。
Tornado安装过程：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）（如果没有这两个文件就直接添加iso的压塑包然后点对应的磁盘，进入后点setup.exe文件）；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；（key附在文末，查找对应的版本对应的key，分清CD1和CD2）4)一直点击下一步，按默认情况安装，当出现Project Information 向导界面时，Project Name和Number of Tornado Seat 随便填写；5)到最后一步安装license时，选择第三项phone or fax，安装完毕；下面列出主要步骤：图一进入启动后的界面图二点右上角Accept，在点击下一步图三name和company随便输入，Install输入序列号安装的光盘号与序列号如下所示：WINDRIVER.TORNADO.V2.2.FOR.PENTIUMCD1= Tornado 2.2/VxWorks 5.5 for PENTIUM(DISK_ID: TDK-14611-ZC-01)CD2= BSPs/Drivers for VxWorks 5.5: PENTIUM(DISK_ID: TDK-14621-ZC-01)序列号：CD1: cAQ8i-qP2I&-g$vT6-3&gjw-bEk9g序列号：CD2: A7KbB-Rd37p-hNFBE-kzgaT-b9gpC图四Project Name随便输入,Number of Tornado Seat随便输入个数字图五选择安装目录图七选择第三项phone or fax其他图片中没提的步骤选择默认即可。
VxWorks操作系统简介
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。
Vxworks 开发工具(tornado)的使用教程
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，*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。
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 系统介绍
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迚程轮流运行，分时操作系统由调度程序自动计算迚程的优先级，而不是由用户控制迚程的优先级。
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，迚程调度、迚程间通信、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）和轮转调度（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。
VxWorks操作系统简介
通信机制——消息队列和管道
单处理器中任务间消息的传送采用消息队列 管道是一个虚拟的IO设备，是建立在消息队列上的，采用 标准的IO接口，能调用标准的I/O函数，进行管道打开、读 入和写入等操作。 消息队列和管道都会提供先入先出的缓冲（FIFO）以及同 步和互斥机制。 用于单个处理器中任务间的通讯，也可用于ISR与任务间的 通讯
Slip / PPP
内存管理
平坦模式(Flat Mode)
为什么不是段页式的管理？ 页式管理要有程序-内存的映射， 严重影响实时性
VxWorks系统支持静态分配和 动态分配相合的内存分配
低端内存区和VxWorks区采用静态 分配，而保证VxWorks的实时性和 稳定性。
内存分配采用first-fit算法 当增加硬件内存时，需要修改 sysPhysMemTop( ) (或调整 LOCAL_MEM_SIZE)
任务结构——任务控制块（TCB）
任务控制块用来描述一个任务，每一任务都与一 个TCB关联。
任务控制块里面包含了：当前状态、优先级、要等 待的事件或资源、任务程序码的起始地址、初始堆 栈指针
任务的“上下文”（context)。任务的上下文就 是当一个执行中的任务被停止时，所要保存的所 有信息。通常，上下文就是计算机当前的状态， 也即各个寄存器的内容。
VxWorksTornado读书笔记1
VxWorksTornado读书笔记1VxWorks&Tornado读书笔记Reference：《VxWorks程序员指南》王金刚等. 清华大学出版社《VxWorks高级程序设计》李方敏. 清华大学出版社《VxWorks开发指南与T ornado实用手册》李方敏. 清华大学出版社第一章VxWorks操作系统介绍1.VxWorks中断响应程序（ISR）的上下文：ISR在一个专门的上下文中执行，是处于任务的上下文之外；每个任务都有自己的上下文，但是所有的ISR共享一个上下文，当中断嵌套时，对这个上下文的大小有一定的要求，在设计初要考虑这个问题。
2.上下文切换：context switch ，也叫task switch，是指CPU寄存器内容的切换，也就是任务切换。
每个任务都有自己的上下文，即拥有各自的CPU环境和系统资源（指任务被内核调度时所使用的资源）。
在任务切换时，任务的上下文保存在任务控制块（TCB）中。
我的理解：在任务运行时，运行时的一些相关信息，即上下文是保存在什么地方？应该是在系统运行时总的环境里。
比如说，CPU有一套寄存器，如果哪个任务运行，则这个任务的上下文就被保存到系统的这些寄存器中；如果有任务切换，系统将当前正在运行任务的上下文保存到这个任务的TCB中，然后从将要执行任务的TCB中取出它的上下文，放到系统的寄存器中。
3.上下文内容：任务的执行点，即任务的程序计数器；CPU中的寄存器；动态变量和函数调用所需的堆栈；一个延时定时器；一个时间片定时器；内核控制结构；信号句柄。
4.VxWorks操作系统内核：wind内核；一个操作系统分为核心态和用户态。
内核在核心态运行，为用户的应用程序服务。
5.任务创建的两种方式方式一：使用taskInit（）函数创建任务，创建时处于挂起状态，必须激活这个创建的任务才能使其进入就绪状态；方式二：使用发起任务（spawning）的原语，调用一个函数就能创建并激活任务；删除任务：任务可以在任何一种状态被删除。
第二讲 嵌入式操作系统VxWorks及其开发工具Tornado(2010)
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。
VxWorks操作系统概述
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操作系统简介.ppt
通信机制——信号量
Vxworks信号量提供最快速的任务间通信机制，它主要用 于解决任务间的互斥和同步。针对不同类型的问题，有三 种信号量： 二进制信号量，使用最快、最广泛，主要用于同步和互 斥 互斥信号量，主要用于优先级继承、安全删除和回溯 计数器
VxWorks系统简介
郭思 SX1401188
VxWorks系统简介
VxWorks应用背景 VxWorks系统体系结构 任务管理 通信机制 内存管理
VxWorks应用背景
VxWorks是美国Wind River System公司于1983年设计 开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS）。
BSP（Board Support Package）
BSP通常是指针对具体的硬件平台，用户所编 的启动代码和部分设备驱动程序的集合。 板级支持包对各种板子的硬件功能操作提 供了统一的软件接口，是保证VxWorks操作系 统可移植性的关键。它包括硬件初始化、中断 的产生和处理、硬件时钟和计时器管理、局域 和总线内存地址映射、内存分配等等。
Vxworks支持各种任务间的通信机制，提供多种多样 的任务间通信方式，主要有：
共享内存，主要是数据的共享； 信号量，用于基本的互斥和任务同步； 消息队列和管道，单CPU的消息传递； 二进制信号，用于异常处理； Socket和远程过程调用，用于网络间任务消息传
递。
通信机制——共享内存
任务间通信最简单的方法是采用共享存储区，也即相关的 各个任务分享属于它们的地址空间的同一内存区域。因为 所有的任务都存在于单一的线性地址空间，任务间共享数 据。全局变量、线性队列、环形队列、链表、指针都可被 运行在不同的上下文的代码所指向。
Tornado-VxWorks 风和公司介绍
VxWorks & Tornado介绍Institute of Computing Technology徐远超xuyuanchao@主要内容VxWorks实时操作系统建立交叉开发环境Tornado集成开发环境的使用 VxWorks应用领域简单开发步骤VxWorks应用广泛的嵌入式实时操作系统RTOS-VxWorks概述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，是嵌入式开发环境的关键组成部分。
VxWorks是WindRiver公司开发的具有工业领导地位的高性能实时操作系统内核，具有先进的网络功能。
VxWorks的开放式结构和对工业标准的支持，使得开发人员易于设计高效的嵌入式系统，并可以很小的工作量移植到其它不同的处理器上。
VxWorks基本特点1)具有一个高性能的操作系统内核Wind。
2)具有较好的可裁减能力。
3)兼容性比较好。
4)支持多种开发和运行环境。
5)有良好的开发环境、便于调试。
微内核设计MicroKernelSize<10K ；功能模块化；满足实时要求；高可靠设计； 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 StrongARMMotorola 680X0 CPU32Coldfire MCorePowerPCARM 7, 8, StrongARMMIPS R3K, R4K, R5KHitachi SH1, SH2, SH3NEC V83x, V85xSPARC, UltraSPARCSeimens SAHitachi SHMitsubishi M32RDVxWorks的最大优点微内核特征包括多任务，中断支持，任务抢占式调度和循环调度。
微内核设计使VxWorks缩减了系统开销并加速了对外部事件的反应。
内核的运行非常快速和确定，例如, 在68K 处理器上上下文切换仅需要3.8微秒。
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北京邮电大学培训中心• 具有一个高性能的操作系统内核。 • VxWorks系统具有较好的可裁剪能力。 • VxWorks支持应用程序的动态链接和动态 下载 • VxWorks提供的目标机仿真器VxSim使得 开发者可以独立于硬件环境而先行开发应 用程序 • VxWorks具有较好的兼容性 • VxWorks支持多种开发和运行环境
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VxWorks开发环境的构成（2）
宿主机（Tornado开发环境)
WindSh
目标机 应用程序
编 CrossWind 辑 Browser 器
WindView
Target Server
VxSim
Target Agent VxWorks 目标仿真器
– 提供对C语言和C＋＋的交叉编译器以及一些标准 库。
• 工程配置工具 Project Facility/ Configuration
– 提供工程文件管理，Makefile自动生成，对VxWorks 操作系统及其组件的自动配置。
• 主机目标机连接配置器Launcher
– 将主机和目标机连接起来，并能够配置一定的开发 环境。
• 增量加载器（Increment Loader)
– 使开发者能够动态地加载新增模块并在目标 机上与内核和其它模块实现动态链接。
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VxWorks的缺陷
• VxWorks目前版本的PPP协议只支持16路 PPP链路。 • 开发环境中的项目(Project)管理能力不足 • VxWorks技术支持上仍比较欠缺
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VxWorks操作系统的组成（2）
• 高性能的实时操作系统内核－Wind
– 包括多任务调度、任务间的通信和进程间通信机制以及中断处 理、看门狗和内存管理机制。
• I/O系统
– 提供各种输入/输出驱动，包括SCSI驱动，网络驱动、键盘驱 动、显示驱动等。
TCP/IP
• 文件系统
– 支持多种文件系统，包括dosFS、rawFS、tapeFS、TrueFS、 CDRomFS等。
宿主机
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目标机
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Tornado的核心工具（1）
• 图形化的交叉调试器CrossWind
– 源代码调试工具，支持任务级和系统级的调试，支 持混合代码和汇编代码显示，支持多目标机同时调 试。
Tornado的核心工具（2）
• C/C++编译环境
– 命令行解释器，让开发者可以使用命令行进行调 试。
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Tornado的核心工具（3）
• 图形化核心配置工具 WindConfig
– 以图形化的方式使开发者可以方便地进行 VxWorks内核地裁剪和配置。
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Tornado集成开发环境的主要组成
Shell Editor Debugger Project Browser WindView Target Agent VxWorks Simulator VxWorks OS Target Agent Target Server Application
本章主要内容
• • • • • VxWorks的特点和缺陷 VxWorks操作系统的组成 VxWorks开发环境的基本结构 Tornado集成开发环境的主要组成 Tornado集成开发环境的工具集
第二章 VxWorks操作系统及其集成开 发环境Tornado简介
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• 板级支持包
网络驱动
– 对各种板子的硬件功能提供了统一的软件接口。
• 网络接口
– 提供对其它网络和TCP/IP网络的访问。
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VxWorks开发环境的构成（1）
• VxWorks的基本开发环境包含一个目标机(Target)和一个 宿主机(host)。 • 目标机，一般是自己开发的板子，板子上运行实时操作 系统VxWorks和所开发的应用程序。 • 宿主机和目标机之间通过以太网口或串口相连。 • 宿主机上有一个集成开发环境（IDE）来辅助进行软件 的开发。 • IDE包括Cross Compiler、Cross Debugger。 • 目标机上运行的代码称为Image，它是在宿主机上编译 生成并下载到目标机上运行的。 • 目标机和宿主机之间的通信通过一种目标服务器/代理 的方式进行。
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VxWorks操作系统的组成（1）
• VxWorks操作系统包括了进程管理、存储管 理、设备管理、文件系统管理、网络协议及系 统应用等几个部分。
与硬件无关的软件 工具、应用程序 I/O系统 文件系统 VxWorks库 Wind内核 依赖于硬件的软件 SCSI驱动 BSP 硬件 SCSI控制器 串口控制器 时钟 以太网控制器
以 太 网/ 串 口/ 仿 真 器
VxWorks操作系统
网络系统 文件系统 I/O系统
POSIX接口 微内核(Wind) 目标代理 （WDB Agent）
板支持包(BSP)
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目标代理（Target Agent）
• WDB Agent运行在目标机上，代表目标服务器 和Tornado工具在目标机上进行读取、修改内 存，设置、清除断点，生成、运行、中止和删 除任务，函数调用，以及收集目标机上的信息 等功能。 • 宿主机上的目标服务器和目标机上的目标代理 之间通过Wind Debuger协议进行通信。 • 目标代理在目标机上可以以一个一般的任务， 系统级任务或两者结合的方式运行，来协助宿 主机进行程序的调试。
• 集成仿真器VxSim
– 提供和真实目标机一致的调试和仿真运行环境
• 目标机系统状态浏览器Browser
– 向开发者提供目标机上的一些状态，如任务、信号 量、内存、堆栈等的信息。
• 诊断分析工具WindView
– 图形化的诊断分析工具，向开发者提供应用程序在 目标机上运行时的一些详细情况。
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• 命令行执行工具WindSh