VxWorks嵌入式操作系统VIP专享VIP免费

VxWorks嵌入式操作系统中南大学信息科学与工程学院胡小龙主要内容VxWorks简介Tornado开发环境BSP设计设备驱动程序VxWorks简介美国WindRiver公司于1983年设计开发良好的持续发展能力高性能的内核友好的用户开发环境良好的可靠性和卓越的实时性VxWorks简介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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VxWorksVxWorks简介何谓实时?对于给定一个时间约束量ε>0，如果系统S在T1时刻接受到输入，在T2时刻给出合理的输出，且使T2-T1<ε。则称系统S满足要求时间ε的实时性，通常称系统S为实时系统。“正确、但迟后的结果也是错误的”VxWorks的特点可靠性实时性可裁减性VxWorks由一个体积很小的内核及一些可以根据需要进行定制的系统模块组成(400多个)。VxWorks内核最小为8kB，即便加上其它必要模块，所占用的空间也很小，且不失其实时、多任务的系统特征。多任务支持(丰富的IPC机制)优秀的开发环境VxWorks的组成VxWorksKernelVxWorks内核（wind）的基本功能可以分为如下几大类：任务管理事件和异步信号服务信号量服务消息队列服务内存管理中断服务程序时钟管理和定时器服务出错处理VxWorksKernel任务管理(state)¾ÍÐ÷̬ÑÓ³Ù̬ÐüÖÃ̬ÐÝÃß̬×î¸ßÓÅÏȼ¶ÈÎÎñÕýÖ´ÐÐtaskInit()等待资源而阻塞等待CPU被延时不被调度Note:任务在任意状态均可被删除就绪态->悬置态semTake()/msgQReceive()就绪态->延迟态taskDelay()就绪态->休眠态taskSuspend()悬置态->就绪态semGive()/msgQSend()悬置态->休眠态taskSuspend()延迟态->就绪态expireddelay延迟态->休眠态taskSuspend()休眠态->就绪态taskResume()/taskActivate()休眠态->悬置态taskResume()休眠态->延迟态taskResume()VxWorksKernel任务管理(调度策略)Wind内核采用基于优先级（0~255）的抢占式调度法作为它的缺省策略，同时它也提供了轮转调度法VxWorksKernel任务管理(优先级反转)优先级时间•客观上造成优先级低的进程T2抢占优先级高的进程T1•Vxworks解决方案:优先级继承,在T1阻塞时,T3继承T1的优先级T3:获取资源RT1:获取资源R,阻塞T3:执行T2:抢占T3T3:释放RT1:获得资源R,执行VxWorksKernel任务管理(禁止调度)Wind内核可通过调用taskLock()和taskUnlock（）来使调度器起作用和失效。当一个任务调用taskLock()使调度器失效，任务运行时没有基于优先级的抢占发生。然而，如果任务被阻塞或是悬置时，调度器从就绪队列中取出最高优先级的任务运行。当设置抢占禁止的任务解除阻塞，再次开始运行时，抢占又被禁止。这种抢占禁止防止任务的切换，但对中断处理不起作用。VxWorksKernel任务管理(API)taskSpawn()创建（产生并激活）新任务taskInit()初始化一个新任务taskActivate()激活一个已初始化的任务taskName()由任务ID号得到任务名taskNameToId（）由任务名得到任务ID号taskPriorityGet()获得任务的优先级taskIsSuspended()检查任务是否被悬置taskIsReady()检查任务是否准备运行taskTcb()得到一个任务控制块的指针taskDelete()中止指定任务并释放内存（仅任务堆栈和控制块）taskSafe()保护被调用任务taskSuspend()悬置一个任务taskResume()恢复一个任务taskRestart()重启一个任务taskDelay()延迟一个任务VxWorksKernel通信、同步和互斥机制VxWorks支持各种任务间通信机制，提供了多样的任务间通信方式，主要有如下几种：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的消息传送；Socket和远程过程调用，用于网络间任务消息传送；二进制信号，用于异常处理。在多处理器之间的任务也可采用共享内存对象来实现任务间通信,只是在系统配置上有所不同通过组件支持COM/DCOMVxWorksKernel通信、同步和互斥机制(共享内存)任务间通信的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...