Vxworks中的VME总线

地址
在vxworks中地址分配的选择不是一个很重要的问题，本地地址可以使部分VME总线地址空间变得模糊。一些目标板不能对内存总线的低地址进行寻址，因为它们的本地地址从0开始。对于vxworks这不是一个问题，因为所有VME设备的驱动程序都是可以配置的。但设备冲突可能会是一个系统问题。
VME总线中断确认
VME总线中断请求必须得到接收器的确认。一些实施者选择迫使ISR来回应中断的方法，但是更加规范的首选方法是使ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件自动确认中断请求，并给CPU提供正确的中断向量。
我们并不推荐使用软件中断确认的方法，因为那样会严重影响系统的性能。
系统控制器不是由一个软件设置的寄存器来激活的。对于软件来说，具有能够读取系统控制器状态(开/关)的能力是很有用的。
当一个本地的复位信号被激活时，总线系统控制器应该申明总线复位信号。
系统控制器不需要判断所有的总线优先级，但如果它只判断一个级别，那通常是第三个级别。
VME总线访问的动态总线规模
规范中定义了三种地址类型：
. A16短地址
. A24标准地址
. A32扩展地址
除此之外，板外设备经常有数据长度的限制。很多实施者对同一VME总线提供不同数据长度(D16或D32)不同的窗口大小.
系统控制器负责中断协处理器并且申明一个BERR信号，较好的工具允许这个暂停时间在最短16毫秒到无限长的时间内选择。系统控制器LED可用于判断用户优先级的逻辑状态。
邮箱中断
邮箱中断和位置监视拥有相似的机制，此机制可作为内部处理器的同步方法。
仲裁
如果支持二中选一的仲裁级别，板子应该默认总线请求级别为3，并提供跳线机制。
通常很方便选择总现释放方式，相应的有：RWD(release when done)、ROR(release on
request)、RAT(release after timeout)几种方式。
目前还没有建立起一组标准的描述PCI地址映射的宏。相关的请查阅Wind River Technical Note
#44和target/src/drv/vme/templateVme.c。
vxworks使用VME总线开发的注意问题：
VME规范C.1
VME_A16_SLV_SIZE A16空间上的窗口大小
VME_A16_SLV_BUS A16窗口的总线地址
VME_A16_SLV_LOCAL 映射到A16窗口的本地地址
VME_A32_SLV_SIZE A32空间上的窗口大小
VME_A32_SLV_BUS A32窗口的总线地址
VME_A32_SLV_LOCAL 映射到A32窗口的本地地址
将D32访问宽度自动变成两个D16访问宽度的窗口是非常有用的，这可以通过一些具有动态总线大小的体系结构来实现(如68k)。
一些板子需要寄存器在初始化时除了指定AM(Address Modifier)之外，还要指定数据的“方向”(读/写)，这是非常不方便的。
多个总线请求/允许级别对于背板中有多个主控制器的系统来说可能是非常重要的；使用轮询仲裁可以保证每个总线主控制器能够及时访问总线。
如果同一级别的主控制器采用菊花链方式，离总线很远的主控制器将会变得非常“饥饿”。
仲裁/系统控制器
系统控制器的功能应该是可选择的并通过跳线来选择。
对于一些PowerPC设备，有必要使用总线仲裁作为VME
RMW操作的全局信号量。当板子不能产生并不能响应RMW周期时，使用总线作为全局信号量很有效。任何不能使用RMW的板子，在读写周期完成时会对VME总线做出判断并维持。另外，即使能够正确地执行RMW周期，在存储共享目标代码时主控板也必须实现总线上锁保护。这已经在BSP的sysBusTas()和sysBusTasClear()函数中实现了。
邮箱允许中断器传递一些信息（通常是一个短字节或是一个长字节）到接收器，而位置监视机制只能引起一个中断却不能传递数据。
当在底板的节点之间传递网络数据包氏，vxworks使用这些机制作为同步的方
法。没有它们的话，vxworks就必须依赖于效率低下的查询方法，那将会降低底板网络的吞吐能力。目前使用一个邮箱或者位置监视，但是使用两个或以上会更加出色。
电源使用
VME总线标准规定了每伏电压的最大能源消耗。设计者必须遵守这些限制，或者清楚地标明额外的功率需求。
每一块板卡典型的功率消耗是7瓦特，那些需要更多能源消耗的板卡需要特别标明。
提取器
VME板应该将板卡提取器安装在前板上。
VME的协同工作能力是这个标准成功的关键所在。总线的特殊扩展应该限制在P2的A、C列用户插脚范围内，而且应该被清楚地说明。在任何情况下，都不允许偏离规定的定时要求。
VME-64规范是对早期规范的扩充，现在windriver没有提供在VME-64规范或其扩充范围内的对即插即用特性的支持。
VME中断产生能力也是非常必要的，尤其是如果板卡与那些没有邮箱中断的板卡一起用于底层网络中时，则更是如此。其中一个最重要的例子是在底板上安装使用Sun操作系统的Sun目标板时，如果从板没有提供VME终端产生的能力，那么在Sun操作系统这方面底板的驱动程序需要进行轮询。
Vxworks中的VME总线
外部总线地址映射
VME总线映射时由一系列的九个宏来进行主控窗口映射(master window
mapping)，并由另外的一组九个宏来进行受控窗口映射(slave window
mapping)。用户通过设置config.h中的INCLUDE_VME宏来配置VME。对A16、A24、A32主访问空间的VME映射分别由三个宏依次控制。
使用下列宏来定义从VME总线到本地memory的窗口。默认地，只有CPU
0将其memory内容输出到外部总线。这些宏控制总线slave窗口，使得本地memory对于VME总线是可见的。由于其容量很小，主存储器很少被映射到A16
受控窗口。将窗口大小设为0就可以禁用这个窗口。
VME_A16_MSTR_SIZE A16存储空间窗口的大小
VME_A16_MSTR_BUS A16窗口的总线首地址
VME_A16_MSTR_LOCAL A16窗口的本地地址
VME_A32_MSTR_SIZE A32存储空间窗口的大小
VME_A32_MSTR_BUS A32窗口的总线首地址
VME_A32_MSTR_LOCAL A32窗口的本地地址
VME_A24_MSTR_SIZE A24存储空间窗口的大小
VME_A24_MSTR_BUS A24窗口的总线首地址
VME_A24_MSTR_LOCAL A24窗口的本地地址
板外设备也需要双端口，一般可以对目标板内存进行DMA存取，例如Excelan EXOS-302。
在memory的外部地址看见双端口内存将是非常有用的，尽管通常没有提供这样的支持(而且也不被vxworks使用)。
在porting时双端口也是非常有用的，它将使得背板调试方便。
Vxworks能够使用VME中断来驱动底板的驱动程序，这样比轮询的方式更可取，但是仍然不如邮箱中断方式好。
事实上，在使用邮箱中断时vxworks并没有传递任何信息，而只是用了它的中断能力。
VME总线中断
尽管vxworks并不要求VME中断，但是对于所有的VME总线中断均给与支持是一个较好的想法，尤其是在需要板外以太网的功能时。通过跳线来允许或禁止这些中断是可以实现的，但是我们推荐使用软件控制的方法，允许软件读取中断的状态是很有价值的。
RMW
RMW(read-modify-write)必须以一种不可分割的方式提供。
板子必须与VME规范中定义的RMW机制相一致，也就是说，在一个周期的读和写阶段，目标板必须保持地址选通电平为低。一个正常工作的双端口从板，通过检查地址选通电平持续为低，来保持RMW的两个端口不被分割。
不幸的是，只有在用户读写一个相同的单一地址时，才能够保持地址选通为低电平。更复杂的不可分割指令，如CAS，涉及到多地址则不能使用它，这样就没有用于双端口内存的方法了。由于vxworks只使用TAS，因此并不会带来麻烦。由于这个原因，一些厂家为P2总线增加了Lock脚。
假定BSP使用了所有这些宏。如果硬件是已经准备好的并且这些宏中一组或多组必须有固定值，那么这些宏就必须从config.h移到bspname.h文件中。只有用户能合理改变的宏可以放在config.h中。
使用以下这些宏来定义从本地CPU(总线主控访问)到VME总线的映射窗口：
然而，该管脚并不是这个标准的一部分，也因此不能很充分地支持这个机制。对于多数板子这并不是个问题。
caching和snooping不是VME
RMW周期中要讨论的问题，共享内存的板子绝对不能引入缓存一致性问题。对于适当的VME从属访问，它必须是无缓存的，或者是被完全的监听能力所保护的。
VME_A24_SLV_SIZE A24空间上的窗口大小
VME_A24_SLV_BUS A24窗口的总线地址
VME_A24_SLV_LOCAL 映射到A24窗口的本地地址
参见config.h中有关VME总线主/从访问窗口的标准宏配置。
WindRiver并不直接支持64位的地址和数据，但这不会妨碍板子的特定程序为用户提供这样的支持。
双端口内存
很多CPU板子都有本地(板载)RAM，在VME总线中创建一个从属访问窗口可以使总线上的其他CPU和DMA设备使用本地内存，这通常也称为双端口。这是由需要将本地处理器的RAM作为底板共享内存的系统决定的。这样的双端口内存应该完全支持下面将要介绍的RMW周期。