vxworks 實時操作系統

 

VxWorks 是美國 Wind River System 公司（ 以下簡稱風河公司 ，即  WRS 公司）推出的一個 實時操作系統。Tornado 是WRS 公司推出的一套實時操作系統開發環境，類似 Microsoft Visual C，但是提供了更豐富的調試、仿真環境和工具。

外文名

VxWorks

公    司

Wind River System（風河公司 ）

產品類型

實時操作系統

開發時間

1983年

產    地

美國

開發環境

Tornado/Wind River Workbench

目錄

1. 1 簡介
2. 2 組成
3. ▪ 內核

1. ▪ I/O 系統
2. ▪ 文件系統
3. ▪ 網絡支持
4. 3 工具

1. 4 新架構
2. 5 產品

簡介

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VxWorks 操作系統是美國WindRiver公司於1983年設計開發的一種嵌入式 實時操作系統（RTOS），是嵌入式開發環境的關鍵組成部分。良好的持續發展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發環境，在嵌入式實時操作系統領域占據一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、 航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中，如衛星通訊、 軍事演習、彈道制導、飛機導航等。在美國的  F-16、FA-18戰斗機、 B-2 隱形轟炸機和 愛國者導彈上，甚至連1997年4月在火星表面登陸的火星探測器、2008年5月登陸的鳳凰號，和2012年8月登陸的好奇號也都使用到了VxWorks上。

組成

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VxWorks操作系統有以下部件組成：

內核

多任務調度（采用基於優先級搶占方式，同時支持同優先級任務間的分 時間片調度）

任務間的同步

進程間通信機制

中斷處理

定時器和內存管理機制

I/O 系統

VxWorks 提供了一個快速靈活的與 ANSI C 兼容的 I/O 系統，包括 UNIX 標准的Basic I/O（creat(),remove(),open(),close(),read(),write(),and ioctl().），Buffer I/O (fopen(),fclose(),fread(),fwrite(),getc(),putc()) 以及POSIX 標准的異步 I/O。VxWorks 包括以下 驅動程序：網絡驅動、管道驅動、RAM盤驅動、SCSI驅動、 鍵盤驅動、顯示驅動、 磁盤驅動、並口驅動等 。

文件系統

支持四種文件系統：dosFs，rt11Fs，rawFs 和 tapeFs

支持在一個單獨的 VxWorks 系統上同時並存幾個不同的文件系統。

板級支持包 BSP（Board Support Package）

板級支持包向VxWorks操作系統提供了對各種板子的硬件功能操作的統一的 軟件接口，它是保證VxWorks操作系統可移植性的關鍵，它包括硬件初始化、中斷的產生和處理、硬件時鍾和計時器管理、局域和總線 內存地址映射、 內存分配等等。每個板級支持包包括一個 ROM 啟動（Boot ROM）或其它啟動機制。

網絡支持

它提供了對其它VxWorks系統和 TCP/IP網絡系統的"透明"訪問，包括與BSD 套接字兼容的 編程接口， 遠程過程調用（RPC），SNMP（可選項），遠程文件訪問（包括客戶端和服務端的NFS機制以及使用RSH，FTP 或 TFTP的非NFS機制）以及BOOTP 和代理ARP、DHCP、DNS、OSPF、RIP。無論是 松耦合的串行線路、標准的以太網連接還是 緊耦合的利用 共享內存的背板總線，所有的 VxWorks 網絡機制都遵循標准的  Internet 協議。

工具

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在 Tornado 開發系統中，開發工具是駐留在 主機上的。但是也可以根據需要將基於目標機的Shell 和裝載 卸載模塊加入 VxWorks。

嵌入式Vxworks系統的主要應用領域主要有以下幾方面：

1．數據網絡：如：以太網交換機、 路由器、遠程接入服務器等

2．遠程通訊：如：電信用的專用分組交換機和自動呼叫分配器， 蜂窩電話系統等

3．醫療設備：如：放射理療設備

4．消費電子：如： 個人數字助理等

5．交通運輸：如：導航系統、高速火車 控制系統等

6．工業：如：機器人

7．航空航天：如：衛星跟蹤系統

8．多媒體：如：電視會議設備

9．計算機外圍設備：如：X終端、I/O 系統等

總之，VxWorks的系統結構是一個相當小的 微內核的層次結構。 內核僅提供多任務環境、 進程間通信和同步功能。這些功能模塊足夠支持VxWorks在較高層次所提供的豐富的性能的要求。

VxWorks6.0版本新增功能：

風河通用平台VxWorks版（GPP）是所有設備軟件應用程序的首要基礎平台。此通用平台基於全球應用最廣泛的運行時操作系統--VxWorks而構建。最新版本（VxWorks 6.1）中的各運行時組件可 向后兼容VxWorks的早期版本。此最新版本包含了增強的內存保護、容錯管理，並支持最新的網絡和安全協議以及設備與企業間的連通性。

通用平台組合了最為嚴格和確定性的 實時操作系統，其產品完全集成了現有的產品開發解決方案，從而能夠滿足貴企業的各種苛刻需求。它無縫集成了業界標准的RTOS（VxWorks 6.1）、功能強大的開發套件（Workbench 2.3）、網絡和安全協議、用於工程人員 快速啟動項目的培訓以及迅速擴展您開發團隊綜合技能的各種專業服務。

新增功能：

通用平台VxWorks 3.1版擴展了的3.0功能：它擴展了架構支持、多處理器消息處理（基於業界標准的開源式TIPC協議）、增強了網絡 堆棧以及支持風河Workbench的最新版本。

新架構

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-  ARM 9,ARM 11

- Intel Pentium M

- Intel XScale

- MIPS

- PowerPC

- Renesas SuperH-4,SuperH-4a

* 支持通用平台VxWorks 3.0版中的所有架構和BSP

* 多處理器消息通道（基於TIPC協議）

* 網絡堆棧包括PPP、PPPoE以及多鏈路PPP

* 風河Workbench 2.3

產品

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WindNet SNMP

WindNet STREAMS

WindNet 第三方產品，包括 OSI、SS7、ATM、Frame Relay、CORBA、ISDN、X.25、

CMIP/ GDMO、分布式網絡管理等。

這些產品擴展了VxWorks的網絡特性，並增強了 嵌入式處理器的網絡特性

虛擬內存（ VxVMI）與 共享內存（VxMP）

VxVMI 為帶有 MMU 的 目標板提供了虛擬內存機制。

VxMP 提供了共享 信號量， 消息隊列和在不同處理器之間的共享內存區域。

目標代理（Target Agent）

目標代理遵循 WBD（Wind Debug）協議，允許目標機與主機上的 Tornado 開發工具相連。在目標代理的缺省設置中，目標代理是以 VxWorks 的一個任務tWdbTask 的形式運行的。

Tornado 目標服務器（Target Server）向目標代理發送調試請求。調試請求通常決定目標代理對系統中其它任務的控制和處理。缺省狀態下，目標服務器與目標代理通過網絡進行通信，但是用戶也可以改變通信方式。

實用庫

VxWorks 提供了一個實用例程的擴展集，包括 中斷處理、 看門狗定時器、消息登錄、  內存分配、字符掃描、線緩沖和環緩沖管理、鏈表管理和 ANSI C 標准。

是一個實時操作系統。