实时嵌入式操作系统VxWorks设备驱动程序设计

VxWorks是WindRiver公司研发的一种高性能的嵌入式实时操作系统(RTOS)，以其优良的可靠性、开放性、实时性和易用性夺得了大量的客户。VxWorks是目前嵌入式系统领域中用于最普遍、市场占有率最低的系统，被普遍地应用于在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性拒绝极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航系统等。　　在目前多数操作系统中，用户必需通过驱动程序才能与设备展开交互，正是设备驱动程序为其获取了可采访性和可操作性，而设备驱动程序本身跟操作系统的相关性尤其紧密。

本文针对VxWorks操作系统特点，分析设备驱动程序的功能、构成和研发过程，并得出END网口驱动程序的一个设计实例。　　1嵌入式实时操作系统VxWorks　　下面首先环绕VxWorks的特点和结构这两个关键问题展开阐释。　　1．1VxWorks的特点　　1)可靠性操作系统的用户期望在一个工作平稳、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到的问题。

而平稳、可信仍然是VxWorks的一个引人注目优点。自从对中国的销售被禁以来，VxWorks以其较好的可靠性在中国夺得了更加多的用户。　　2)实时性实时性是指需要在限定版时间内继续执行完了规定的功能并对外部的异步事件作出号召的能力。实时性的高低是以已完成规定功能和作出响应时间的长短来取决于的。

VxWorks的实时性十分强劲，其系统本身的支出较小，进程调度、进程间通信、中断处置等系统公用程序选材而有效地，它们导致的延后很短。VxWorks获取的多任务机制中对任务的掌控使用了优先级守住(PreemptivePriorityScheduling)和当此调度(Round-RobinScheduling)机制，也充分保证了可信的实时性，使某种程度的硬件配备能符合更加强劲的实时性拒绝，为应用于的研发留给更大的余地。　　3)可削减性用户在用于操作系统时，并不是操作系统中的每一个部件都要中用。

例如图形表明、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用于。VxWorks由一个体积较小的内核及一些可以根据必须展开自定义的系统模块构成。VxWorks内核大于为8kB，即便再加其他适当模块，所闲置的空间也较小，且朴实只不过时、多任务的系统特征。

由于它的高度灵活性，用户可以很更容易地对这一操作系统展开自定义或作必要研发，来符合自己的实际应用于必须。　　1．2VxWorks系统结构　　VxWorks系统结构如图1右图，可以从6部分来解释。

　　1)高性能动态内核(WindKernel)VxWorks的核心，一般称为Wind，Wind用于中断驱动和基于优先级的调度方式。负责管理多任务调度、任务间的实时、进程间通信机制、中断处置、看门狗和内存管理机制。　　2)文件系统(FileSystem)VxWorks获取较慢文件，它还包括几种反对用于块设备(如磁盘)的本地文件系统。

这些设备都用于一个标准的模块，从而使得文件系统需要灵活性地在设备驱动程序上重制。另外，VxWorks也反对SCSI磁带设备的本地文件系统。

　　3)设备驱动(DeviceDrivers)VxWorks系统获取BSP、NetworkDriver、SCSIDriver包含硬件抽象化层。硬件抽象化层是一个介于操作系统和底层硬件之间的软层次，还包括了系统中大部分与硬件涉及的软件模块。

在功能上包括两部分：系统初始化及与硬件涉及的设备驱动。　　4)I／O系统(I／OSystem)VxWorks获取了一个较慢灵活性的与ANSIC相容的I／O系统，还包括UNIX标准的缓冲器I／O和POSIX标准的异步I／O。　　5)网络堆栈(NetworkStack)VxWorks获取了对其他网络和TCP／IP网络系统的“半透明”采访，还包括与BSD套接字相容的编程模块，远程过程调用(RPC)，远程文件采访以及BOOTP和ARP代理。

所有的VxWorks网络机制都遵循标准的Intemet协议。　　6)板级反对包在BSP(BoardSupportPackage)板级反对包向VxWorks操作系统获取了对各种板子的硬件功能操作者的统一的软件模块，它是确保VxWorks操作系统可移植性的关键，它还包括硬件初始化、中断的产生和处置、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。每个板级反对还包括一个ROM启动(BootROM)或其他启动机制。

本文来源：皇冠游戏中心官网-www.sriingenieria.com