WindRiver公司提供了很多基于不同硬件平臺(tái)的典型的板級(jí)支持包BSP。因此，開(kāi)發(fā)基于VxWorks的實(shí)用板級(jí)支持包是盡量獲得一個(gè)與目標(biāo)板硬件環(huán)境相近的參考板級(jí)支持包和相關(guān)代碼模板，再根據(jù)目標(biāo)板硬件環(huán)境，完成板級(jí)支持包包含的驅(qū)動(dòng)程序及設(shè)備初始化，從而完成板級(jí)支持包的開(kāi)發(fā)[4]。
啟動(dòng)Tornado II集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用工程向?qū)?chuàng)建一個(gè)可啟動(dòng)工程（bootable VxWorks image）項(xiàng)目，選擇基于ads860的BSP。在這個(gè)工程項(xiàng)目里可以進(jìn)行BSP的基本配置、VxWorks的基本配置、網(wǎng)卡配置等，結(jié)合實(shí)際電路和應(yīng)用進(jìn)行修改，創(chuàng)建用戶(hù)自己的BSP以支持特定硬件。前述bootrom程序也可由此生成。在此階段可以借助WDB調(diào)試代理和Tornado工具輔助開(kāi)發(fā)，也可以選擇在線仿真器ICE輔助開(kāi)發(fā)。
BSP 調(diào)試完成，編譯此工程項(xiàng)目為一個(gè)VxWorks內(nèi)核鏡像文件*.img，在以后的應(yīng)用程序調(diào)試過(guò)程中可通過(guò)Tornado的一個(gè)部件 ftp server下載。下載方法如下：
首先連接主機(jī)與目標(biāo)板的網(wǎng)線和串口線，目標(biāo)板上電后，在超級(jí)終端窗口3秒以?xún)?nèi)按回車(chē)鍵進(jìn)入boot shell；否則，目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入自動(dòng)尋找并運(yùn)行程序狀態(tài)。
此時(shí)啟動(dòng)和配置ftp server，選擇Security菜單中的user/rights命令，添加一個(gè)用戶(hù)名如target，密碼target，設(shè)置主目錄為C:\；然后點(diǎn)擊Done。ftp server配置完成。
現(xiàn)在需要設(shè)置主機(jī)ip地址。將主機(jī)ip設(shè)為192.168.1.1，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。將調(diào)試好的VxWorks鏡像文件*.img拷貝到C:\。
最后，在主機(jī)的串口超級(jí)終端中輸入設(shè)置好的下載命令@，目標(biāo)板開(kāi)始從主機(jī)的ftp server下載*.img（vxworks的ram鏡像）。
下載完成，*.img文件自動(dòng)運(yùn)行，在超級(jí)終端窗口顯示vxworks鏡像在目標(biāo)板啟動(dòng)成功的信息，此時(shí)vxworks內(nèi)核已經(jīng)成功裝載到目標(biāo)板，可以同主機(jī)的tornado（vxworks的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境）進(jìn)行連接了。
3.3 在tornado中編寫(xiě)和運(yùn)行應(yīng)用程序
當(dāng)上述環(huán)境配置成功后就可以進(jìn)行應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)了。在tornado集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中可以開(kāi)發(fā)并調(diào)試各種應(yīng)用程序，添加程序并編譯成功后就可以下載到目標(biāo)板上進(jìn)行調(diào)試了。下面通過(guò)一個(gè)應(yīng)用程序調(diào)試示例加以說(shuō)明。
4 開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序示例
4.1 開(kāi)發(fā)并編譯程序
啟動(dòng)Tornado II集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用工程向?qū)?chuàng)建一個(gè)可下載工程（downloadable application modules）項(xiàng)目project1，在創(chuàng)建過(guò)程中選擇工具鏈（toolchain）為PPC860gnu。在工程項(xiàng)目中編寫(xiě)或添加應(yīng)用程序源文件，如一個(gè)Hello.c文件。
#include "vxworks.h"
#include "drv/multi/ppc860Siu.h"
void root()
{
printf("hello！How are you?\n"); /*在終端輸出此信息*/
}
#define PD10 (0x0020)
#define PD09 (0x0040)
#define RUNLIGHT PD10
#define LINKLIGHT PD09
void RunLight(void)
{
int immrVal = vxImmrGet();
*PDDIR(immrVal)|=RUNLIGHT;
while(1)
{
*PDDAT(immrVal) ^=RUNLIGHT;
taskDelay(sysClkRateGet()/2);/*delay 0.5 second*/
}
}
void run()
{
taskSpawn ("RunLight", 100,0 /*switchTaskOptions*/,0x1000,
(FUNCPTR)RunLight, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
} /*通過(guò)以上函數(shù)創(chuàng)建并激活一個(gè)新任務(wù)，點(diǎn)亮系統(tǒng)指示燈*/
4.2 配置和運(yùn)行target server
使用Tornado編譯器編譯成功后下載。下載之前首先要配置和運(yùn)行target server，在菜單tool/target server/configure中，先點(diǎn)擊new新建一個(gè)配置如configuration1, 然后開(kāi)始配置。
在target server proportion 項(xiàng)的“Back End”的選項(xiàng)中選擇wdbrpc；
在target server proportion 項(xiàng)的“Core File and Symbols”的選項(xiàng)中設(shè)置vxworks鏡像文件位置為C:\；
在target name/ip address輸入目標(biāo)板的ip 地址192.168.1.254；
配置完成，點(diǎn)擊Launch運(yùn)行；
下面可以下載和運(yùn)行應(yīng)用程序了。
4.3下載和運(yùn)行程序
在工程上點(diǎn)擊右鍵，選擇download project1.out下載應(yīng)用程序到目標(biāo)板，然后可以在Tornado中的shell里運(yùn)行應(yīng)用程序了，如在shell中運(yùn)行hello.c中的root函數(shù)（在shell中打印hello！How are you?）和run（目標(biāo)板的run燈會(huì)閃亮）。
在每次下載調(diào)試應(yīng)用程序或添加新的應(yīng)用程序時(shí)都不需要把它們和vxworks內(nèi)核編譯到一起，這樣節(jié)省了開(kāi)發(fā)和調(diào)試時(shí)間。
5 總結(jié)
本文描述了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks的開(kāi)發(fā)方法，憑借性能優(yōu)良的VxWorks和高度集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境，VxWorks的應(yīng)用已成為新的研究熱點(diǎn)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用相近的BSP開(kāi)發(fā)用戶(hù)自己的板級(jí)支持包，難度降低了并縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，使用ftp server下載VxWorks內(nèi)核鏡像，使用Torndo 工具編譯、調(diào)試和下載應(yīng)用程序。通過(guò)這樣的流程對(duì)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了極大的方便，該方法已得到廣泛應(yīng)用。
本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：對(duì)基于VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)在MPC8XX系列cpu上的開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行了具體而實(shí)用的描述。有一定的應(yīng)用價(jià)值。]]>
(1)搭建VxWorks嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境;
(2)簡(jiǎn)要介紹VxWorks的基本組成，內(nèi)核的基本結(jié)構(gòu);
(3)概述VxWorks板級(jí)支持包(BSP)的概念及VxWorks的啟動(dòng)過(guò)程;
(4)介紹VxWorks設(shè)備驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)及編寫(xiě)方法;
(5)指明VxWorks應(yīng)用開(kāi)發(fā)的思路，任務(wù)調(diào)度及任務(wù)同步、中斷與任務(wù)的同步機(jī)制。
以上各章中將貫穿著許多實(shí)例，由于本文定位于入門(mén)級(jí)教程，所以文中的實(shí)例都將十分簡(jiǎn)單。下面我們進(jìn)入第一章內(nèi)容的講解。
如圖1，嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方法一般為通過(guò)PC(宿主機(jī))上的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境交叉編譯針對(duì)特定電路板(目標(biāo)機(jī))的程序，然后將程序通過(guò)目標(biāo)板的JTAG、串口或網(wǎng)口等途徑下載到目標(biāo)板上運(yùn)行。因此，為了構(gòu)造一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，擁有一塊包含CPU、存儲(chǔ)器及I/O電路(構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng))的目標(biāo)電路板往往是必要的。雖然許多集成開(kāi)發(fā)環(huán)境附帶模擬軟件，但僅限于指令集的模擬，均無(wú)法模擬物理的目標(biāo)機(jī)硬件平臺(tái)，因而在其上只能進(jìn)行應(yīng)用程序的象征性模擬開(kāi)發(fā)。但是，并非所有人都能擁有一塊物理的電路板。在這種情況下，我們?nèi)绾螛?gòu)造一個(gè)模擬的開(kāi)發(fā)環(huán)境，其學(xué)習(xí)效果就如同擁有完全真實(shí)的電路板一樣呢?本文試圖解答此問(wèn)題，主體內(nèi)容包括四個(gè)方面：
(1) 利用VMware等軟件模擬真實(shí)的目標(biāo)機(jī);
(2) 構(gòu)建VMware虛擬PC上VxWorks BSP，建立Bootrom和OS映像;
(3) 修改Tornado相關(guān)設(shè)置，連接宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)，建立調(diào)試通道;
(4) 寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序并下載到目標(biāo)系統(tǒng)運(yùn)行。
圖1 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試
本章工作的最終目標(biāo)為：
(1)VxWorks在VMware啟動(dòng)成功并順利運(yùn)行，如圖2;
圖2 在VMware中運(yùn)行的VxWorks
(2)可在Tornado上針對(duì)目標(biāo)板編譯程序并進(jìn)行調(diào)試，如圖3。
圖3 與目標(biāo)機(jī)建立調(diào)試通道的Tornado
1. 模擬目標(biāo)機(jī)
PC也具有目標(biāo)機(jī)的所有特點(diǎn)，實(shí)際上，我們可以把PC作為嵌入式系統(tǒng)的目標(biāo)機(jī)，從而構(gòu)造如圖4所示的開(kāi)發(fā)模型：
圖4 PC作為目標(biāo)機(jī)
很遺憾，這種方法實(shí)際上非常麻煩，同時(shí)開(kāi)動(dòng)兩臺(tái)PC進(jìn)行調(diào)試將使你和你的室友飽受折磨，既然他如此地?zé)崆杏谟螒蚝蜕暇W(wǎng)。因此，我們可以借助VMware來(lái)在本機(jī)上虛擬出另一PC。
VMware的確是天才的作品!在同一PC上，利用VMware幾乎可以安裝所有的操作系統(tǒng)，而且操作系統(tǒng)之間的切換不需要重新啟動(dòng)電腦。VM的意義是Virtual Machine，即虛擬出一個(gè)邏輯的電腦，它可以提供基于Intel CPU的虛擬PC系統(tǒng)環(huán)境，包括CPU、內(nèi)存、BIOS、硬盤(pán)和其他外圍硬件設(shè)備。
下面我們講解用VMware來(lái)建立一臺(tái)虛擬PC的步驟：
(1)下載并安裝VMware;
(2)使用VMware向?qū)Ы⒁粋(gè)針對(duì)VxWorks的虛擬機(jī);
此步驟中注意在操作系統(tǒng)中選擇“other”，如圖5：
由于目標(biāo)機(jī)最終通過(guò)軟盤(pán)啟動(dòng)，因此要求你的電腦具有軟驅(qū)。很遺憾，當(dāng)年日常使用的軟盤(pán)如今成了古董，很少再有電腦配備軟驅(qū)。因此，我們?cè)賮?lái)制造一個(gè)假冒偽劣產(chǎn)品，虛擬一個(gè)軟驅(qū)。又一個(gè)天才的工具軟件RamDiskNT為我們提供了這一便利，圖6演示了用RamDiskNT虛擬一個(gè)1.44M軟盤(pán)的方法。
]]>在這里我們撇開(kāi)其商業(yè)性與否不談,但從利于我們學(xué)習(xí)的角度出發(fā),探討一下linux在vxworks開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)過(guò)程中的作用,當(dāng)然如果你非常精通linux對(duì)學(xué)習(xí)vxworks一定會(huì)有很大的幫助.當(dāng)然你也可以完全撇開(kāi)linux.但在這里,我們只是尋求一種學(xué)習(xí)vxworks的相對(duì)科學(xué)的途徑，怎樣在有限的時(shí)間內(nèi)把vxworks的學(xué)習(xí)效率提到最高?怎樣合理的把嵌入式開(kāi)發(fā)商提供的linux資源運(yùn)用到我們的vxworks開(kāi)發(fā)中?是否有必要抽出時(shí)間去學(xué)習(xí)一下linux?研究到什么程度?這些問(wèn)題對(duì)于做底層開(kāi)發(fā)的廣大嵌入式愛(ài)好者尤為突出.
對(duì)于這些問(wèn)題,希望大家從自己的開(kāi)發(fā)經(jīng)歷談?wù)勛约嚎捶?在這里只要你有過(guò)嵌入式開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn),你就可以暢所欲言,我們的目的是取長(zhǎng)補(bǔ)短,相互提高!
]]>boot image的作用是把VxWorks image 加載到主板。boot image只初始化很少的硬件系統(tǒng)如串口，網(wǎng)口等。為加載VxWorks image做準(zhǔn)備，當(dāng)VxWorks系統(tǒng)下載完畢后，boot image的作用也就完成了。
VxWorks image含有完整的VxWorks OS。是真正運(yùn)行于目標(biāo)板上的操作系統(tǒng)。應(yīng)用程序運(yùn)行于VxWorks系統(tǒng)之上。
boot image 和VxWorks image生成在使用BSP文件上的區(qū)別在于：在啟動(dòng)順序中Bootrom調(diào)用bootConfig.c,而VxWorks調(diào)用usrConfig.c.
在ROM中vxworks運(yùn)行的方式（和bootrom編譯到一起還是單獨(dú)固化到ROM中），在ROM中的內(nèi)存分配？
VxWorks加載到主板運(yùn)行，分不同的情況，如果VxWorks是壓縮的，加載時(shí)解壓到RAM的RAM_HIGH_ADRS.
如果是ROM based VxWorks,VxWorks image的data段復(fù)制到RAM的LOCAL_LOW_ADRS, text部分留在ROM并在ROM中執(zhí)行。
既不壓縮又不ROM based的VxWorks直接copy到RAM_LOW_ADRS運(yùn)行。
若在config.h中修改系統(tǒng)設(shè)置，如增加網(wǎng)卡等，是否需要重新燒bootrom？如果增加其他oem產(chǎn)品呢？
如果主板中有Boot image存在則不需要重新燒，用FTP等download加載VxWorks即可。
VxWorks 系統(tǒng)編程中任務(wù)級(jí)與中斷級(jí)的通訊如何實(shí)現(xiàn)？
中斷是由硬件觸發(fā)，軟件的作用只是將中斷服務(wù)例程（ISP)與中斷事件連接起來(lái).
1.使能中斷,函數(shù)intEnable().
2.用intConnect()登記中斷號(hào),和相應(yīng)的中斷例程ISR.
這樣一旦有中斷發(fā)生，系統(tǒng)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置執(zhí)行ISR.
Bootloader怎么得到，如果對(duì)開(kāi)發(fā)板有些改動(dòng)，還能使用開(kāi)發(fā)板的bootloader嗎？bootloader起到什么作用？
Bootloader相當(dāng)于PC機(jī)主板上的BIOS，是最底層的引導(dǎo)軟件,初始化主板的基本設(shè)置，為接收外部程序做硬件上的準(zhǔn)備.
有些bootloader已經(jīng)嵌在CPU內(nèi)了，沒(méi)有bootloader的CPU可以在片外的eeprom內(nèi)做bootloader,也可以不要bootloader，直接通過(guò)JTAG口灌入程序，開(kāi)發(fā)板改動(dòng)基本上不會(huì)影響bootloader.
VxWorks 應(yīng)用程序編譯下載時(shí)常見(jiàn)問(wèn)題及原因分析
Tornado環(huán)境下編譯產(chǎn)生的錯(cuò)誤：標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)或自己的函數(shù)，變量不認(rèn)識(shí)（undefined symbol)，編譯失敗。
Tornado支持c 和 c++ ,文件后綴為.cpp時(shí)編譯器會(huì)認(rèn)為是c++文件，這樣有些定義類(lèi)型為C的函數(shù)在編譯或下載時(shí)不被認(rèn)可。
解決方法是 1.把如果在c++文件(.cpp)中調(diào)用c函數(shù)，應(yīng)該把這些不被認(rèn)可的c類(lèi)型函數(shù)用語(yǔ)句extern "C"說(shuō)明一下為c函數(shù)。
另外，如果將c文件的后綴小寫(xiě)的.c誤寫(xiě)為大寫(xiě)的.C，也會(huì)出同樣的錯(cuò)誤，編譯時(shí)不會(huì)編譯這個(gè)文件。
Tornado環(huán)境應(yīng)用程序下載產(chǎn)生的錯(cuò)誤：函數(shù)不認(rèn)識(shí)（undefined symbol)，下載失敗。
雖然編譯通過(guò)，可是下載時(shí)依然會(huì)有這樣的問(wèn)題，仍然是函數(shù)或變量沒(méi)有定義。系統(tǒng)不認(rèn)識(shí)，這是出錯(cuò)的原因基本上時(shí)沒(méi)有定義的錯(cuò)誤。查找包含函數(shù)或變量的頭文件是否加了進(jìn)去。如果實(shí)在找不到定義的話，簡(jiǎn)單的辦法是先把這他們?nèi)サ簦ó?dāng)然是沒(méi)有其他地方用到的情況下）試一試，先down下去，能運(yùn)行后，然后添加，再繼續(xù)查找。
在ARM下不用Boot image,直接燒入VxWorks image的過(guò)程
有些ARM CPU一般分兩種運(yùn)行方式，一種是Boot方式，一種是normal方式。
在Boot方式下直接燒寫(xiě)VxWorks image到Flash, 這種VxWorks image包含有boot的功能(類(lèi)似VxWorks.rom形式),中間那段燒寫(xiě)到flash的程序是必須的，第一次通過(guò)串口下載VxWorks image到Dram是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)渡，有boot loader控制。
當(dāng)燒寫(xiě)完成后，切換CPU到normal模式，系統(tǒng)啟動(dòng)，開(kāi)始逐行讀Flash中的指令，是由VxWorks BSP控制，根據(jù)不同的VxWorks image定義，執(zhí)行不同的操作，例如若VxWorks是壓縮的，則解壓復(fù)制到DRAM的高位地址，...。
VxWorks image 和Boot image中的兩次硬件初始化之間的區(qū)別
Boot image和VxWorks image都對(duì)硬件進(jìn)行了初始化。兩次硬件初始化的是不同的。
BootRom映像主要作用是通過(guò)網(wǎng)口或串口下載VxWorks系統(tǒng)，所以它只是初始化很少的硬件系統(tǒng)如串口，網(wǎng)口等來(lái)滿足下載VxWorks的需要，一旦VxWorks下載完畢。這些初始化過(guò)的硬件的作用也就完成了。
VxWorks啟動(dòng)后會(huì)從新對(duì)幾乎所有的硬件設(shè)備進(jìn)行完全的初始化來(lái)滿足VxWorks操作系統(tǒng)運(yùn)行的需要。
匯編語(yǔ)言在VxWorks系統(tǒng)編程的使用:
匯編語(yǔ)言主要出現(xiàn)在BSP文件roInit.s,sysAlib.s等，這些匯編指令是系統(tǒng)初始化硬件用的,硬件系統(tǒng)Power up時(shí)硬件特別是內(nèi)存沒(méi)有初始化,C函數(shù)庫(kù)沒(méi)有裝入內(nèi)存,系統(tǒng)此時(shí)不支持C語(yǔ)言程序,只支持它自己的32位匯編指令,所以只能用匯編指令來(lái)初始化硬件,為后續(xù)的操作系統(tǒng)包括C語(yǔ)言支持做準(zhǔn)備.在OS正常運(yùn)行后,就可以用C了.
Tornado不支持匯編指令,
匯編在編譯連接BSP,生成bootrom或VxWorks映像,才被編譯.有兩種方法:
1.現(xiàn)在可以在Tornado環(huán)境下生成bootrom或建 Bootable 的 project 生成 VxWorks
2.傳統(tǒng)的方法,在命令行方式,用make編譯生成.
在Tornado下的downloadable的project,application中不能用匯編.
不過(guò)一般匯編很少用.
可以與其他bsp文件在tornado下作成bsp或用命令行make.
VxWorks 下寫(xiě)驅(qū)動(dòng)需注意的問(wèn)題
1。MMU 對(duì)該硬件的地址映射正確 （改 BSP ）
2。中斷向量表該中斷的定義位置，知道相應(yīng)中斷的中斷標(biāo)志位等信息（改 BSP ）
3。查出中斷號(hào)及中斷級(jí)別，硬件中斷登記 （INTCONNECT ），及 ISR
4。系統(tǒng)任務(wù)協(xié)調(diào)，保證在該程序執(zhí)行時(shí)，沒(méi)有其它任務(wù)占用 CPU
]]>
1.首先從Tornado中建立一個(gè)新的Project可以看出，有兩種映像可以選擇：Bootable和Downloadable，在開(kāi)發(fā)初期通常是先建立一個(gè)不包含應(yīng)用層模塊的bootable project，編譯出一個(gè)包含基本組件的VxWorks映像，將系統(tǒng)啟動(dòng)起來(lái)；其實(shí)這一步編譯出的就是包含基本組建的一個(gè)VxWorks內(nèi)核，并沒(méi)有我們的應(yīng)用代碼。
2.在和上面的Bootable工程相同的Workspace中建立一個(gè)Downloadable project，在這個(gè)工程中編寫(xiě)、編譯應(yīng)用層的模塊，然后動(dòng)態(tài)下載到目標(biāo)機(jī)中去調(diào)試；
3.應(yīng)用層模塊調(diào)試完畢可以發(fā)布之后，可以將應(yīng)用層模塊和第一步中的Bootable的VxWorks映像編譯到一起；這時(shí)候可以向Boottable Project中加入應(yīng)用層代碼文件，加入方式是Add from project,然后把包含應(yīng)用層代碼的Downloadable project中的文件導(dǎo)入Bootable project，重新編譯Bootable Project得到的就是包含應(yīng)用層的可啟動(dòng)的VxWorks影像。
4.把最終的映象放到軟盤(pán)、硬盤(pán)或者Ftp服務(wù)器相應(yīng)的目錄下，這需要根據(jù)BootRom中bootline的啟動(dòng)方式來(lái)決定。
]]>
敝人拋磚引玉版，出道時(shí)間短，只做過(guò)Tornado上的項(xiàng)目，想和大家討論一下如何提高工作效率的問(wèn)題，看過(guò)人家寫(xiě)過(guò)的一篇
文章，結(jié)合自己，寫(xiě)了如下東西：
一.根據(jù)你從事的行業(yè)，選擇合適你的工具。
俗話說(shuō)：工欲善其事，必先利其器。
1.一個(gè)穩(wěn)定的操作系統(tǒng)：我用的是番茄花園SP2，不打任何補(bǔ)丁，打了我的Tornado就有問(wèn)題，這個(gè)因人而異，看從事的具體工作；
2.一個(gè)自己熟悉好用的輸入法：我的的是搜狗，以前用過(guò)紫光，Google，最后換到搜狗，畢竟這個(gè)是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的利器；
3.一個(gè)好的閱讀pdf軟件：最好還再下載一個(gè)Adobe Acrobat，能制作PDF。
4.一個(gè)好的Word版本：推薦Office 2007，帶上Visio。
5.一個(gè)好的翻譯軟件：推薦谷歌金山詞霸版。
6.一個(gè)或多個(gè)下載工具：我是迅雷，F(xiàn)lashGet，電驢，CuteFTP都用，一個(gè)自己想找的軟件不一定在正常渠道就能免費(fèi)得到，要用心。
7.一個(gè)好的瀏覽器：現(xiàn)在用Google的瀏覽器，單任務(wù)，不像IE慢，不過(guò)容易死，因?yàn)樗鄬?duì)比較快，這個(gè)看個(gè)人喜好。
總結(jié)一下：軟件也是看人用的，用得不好，好的軟件也不好用；不好的軟件再熟練也不能提高的效率。
所以說(shuō)選對(duì)了好軟件只是提高效率的第一步，自己領(lǐng)進(jìn)門(mén)，修行還是靠個(gè)人。
二.時(shí)刻總結(jié)，反思自己的弱點(diǎn)，到底慢在什么地方，如何改進(jìn)彌補(bǔ)。
1.對(duì)自己的電腦工作環(huán)境做到心中有數(shù)，如果心中沒(méi)有數(shù)，至少要在每個(gè)盤(pán)下面的目錄上體現(xiàn)出來(lái)所有工作資料的存放思路和方位。
不要因?yàn)椴檎乙粋(gè)文件而浪費(fèi)時(shí)間。 好的辦法是把常用的文件夾的快捷方式放在桌面上。
2.整理好你的開(kāi)始菜單，盡量把不用的刪除.用好任務(wù)欄上的”快速啟動(dòng)“欄.三次鼠標(biāo)雙擊就能找到你要的文件，這個(gè)一個(gè)目標(biāo)。
3.當(dāng)然硬件有關(guān)的好多軟件也是要裝的，現(xiàn)在只裝了Protel99，我所從事的公司都用這個(gè)，其他的好軟件我只是聽(tīng)說(shuō)，沒(méi)有機(jī)會(huì)用，汗顏。
4.一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)好的編譯器是很重要的，但是這個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)跟自己所處在的行業(yè)有關(guān)，這個(gè)東西一般都是確定的，如何用好編譯器的優(yōu)化等級(jí)，盡量打開(kāi)所有編譯開(kāi)關(guān)是需要的。在時(shí)間有空余的時(shí)候，研究一下你的編譯器，如何提高它的工作成效（注意不是效率，而是成效）， 在編譯器上面我們考慮的不是編譯時(shí)間快慢，而是編譯器能找出多少錯(cuò)誤，強(qiáng)烈推薦在Tornado中打開(kāi)警告開(kāi)關(guān) -WALL，或者更多的編譯警告開(kāi)關(guān)。
這個(gè)還請(qǐng)大蝦指導(dǎo)，如何利用編譯器，在Vxworks的中文FAQ中有許多說(shuō)明。
也許還要看看GCC相關(guān)的資料。如能在Tornado中用上PC-Lint這樣的工具最好。
5.一個(gè)好的帶編譯器的IDE往往不是一個(gè)好的編輯器，至少Tornado是這樣的。所以推薦一下Source Insight和UltraEdit，還有更好的請(qǐng)各位推薦。
Source Insight的顏色區(qū)別和能快速查找子函數(shù)，能根據(jù)函數(shù)形成調(diào)用的結(jié)構(gòu)框圖對(duì)于閱讀程序很有幫助，但是它對(duì)中文支持不好。
所以我們選擇UltraEdit來(lái)編寫(xiě)，以前一直用其他工具來(lái)對(duì)比程序，如Beyond ComPare，現(xiàn)在我們用UltraEdit來(lái)對(duì)比，還是不錯(cuò)的，小推薦一下。
在Tornado中外掛UltraEdit：Tools->Option->External Tools->Command：輸入
C:\Program Files\UltraEdit-32\Uedit32.exe $filename/$lineno,可以讓你編譯出錯(cuò)的同時(shí)快速查找定位出錯(cuò)的位置，可以快速修改。
6.當(dāng)然還有好多好的調(diào)試方式，最好的是深刻理解你所編寫(xiě)的程序，明確知道你的程序運(yùn)行結(jié)果應(yīng)該是什么，如果出錯(cuò)，第一步如果還是懷疑硬件， 或者懷疑編譯器，或者懷疑與自己無(wú)關(guān)的東西都是《代碼大全》作者所說(shuō)的”迷信階段“，要相信科學(xué)，我們的程序不是到處亂跳的跳蚤，如果它到處亂跳，那就說(shuō)明我們自己腦子中有Bug。
7.單步調(diào)試是一個(gè)很重要的工具，用好它。
8.學(xué)會(huì)用printf打印錯(cuò)誤。用好快捷鍵，一個(gè)你天天打交道的軟件理所應(yīng)當(dāng)熟悉他的快捷鍵，這樣你也會(huì)快很多。
9.學(xué)會(huì)用鉤子函數(shù)，到了一定階段，你會(huì)發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)大多是指針錯(cuò)誤（我只用過(guò)C，++都沒(méi)有用過(guò)，難免片面，見(jiàn)諒）。
11.看看Shell命令，里面有好多好的命令，CheckStack，md，semShow，memShow，devs，iosFdshow，你都用好了么？
12.你有兩個(gè)網(wǎng)卡么？沒(méi)有就打申請(qǐng)?jiān)儋I(mǎi)一個(gè)。串口夠用么？不要總把調(diào)試線拔來(lái)拔去，那不是給老板省錢(qián)，是給自己找罵。
總是因?yàn)闆](méi)有插某根線而浪費(fèi)10分鐘到半個(gè)小時(shí)時(shí)間來(lái)排查錯(cuò)誤，那是浪費(fèi)生命，這半個(gè)小時(shí)時(shí)間應(yīng)該用來(lái)上CSDN或者看八卦新聞。
三.時(shí)刻學(xué)習(xí)，當(dāng)然這個(gè)是最重要的，沒(méi)有積極向上的心態(tài)是不能讓我們做事情更有激情。
聽(tīng)人說(shuō)過(guò)一句話，不是因?yàn)楫?dāng)前的工作不好你就懈怠，而是因?yàn)槟阈傅《屇愎ぷ鞑婚_(kāi)心。
不要讓環(huán)境左右你，如果那樣，你永遠(yuǎn)也左右不了環(huán)境。
從做硬件過(guò)度到嵌入式軟件或者是從上層軟件過(guò)度到嵌入式軟件都要學(xué)習(xí)的東西很多：
《代碼大全2》，推薦指數(shù)：*****
《C++》，這是一個(gè)趨勢(shì)，而不是書(shū)，推薦指數(shù)：*****
學(xué)習(xí)軟件工程吧，UML的工具和語(yǔ)言，算法，重構(gòu)，敏捷，都看看，學(xué)學(xué)。
系統(tǒng)分析師？要不要考，這是個(gè)問(wèn)題。至少可以看看，上面還有什么樣子的天空。
還有好多，想起來(lái)再寫(xiě)。
Vxworks的書(shū)就不寫(xiě)了，操作系統(tǒng)的概念才是核心，而到了最后還是行業(yè)應(yīng)用，最重要的是市場(chǎng)。
四.埋頭搞技術(shù)也不現(xiàn)實(shí)，抬頭看看前面的路，關(guān)心一下市場(chǎng)。
別亂喝牛奶，人家是奶酸了加堿，堿多了加硫酸，還加雙氧水。
努力掙錢(qián)，給孩子買(mǎi)外國(guó)奶粉。
看看《南方周末》，即使丫漲價(jià)了，3塊錢(qián)。
經(jīng)常上上天涯，看看今年的百大人物評(píng)選。
沒(méi)事的時(shí)候改一下QQ簽名。
熱愛(ài)生命，遠(yuǎn)離國(guó)足。
如果有可能，學(xué)個(gè)樂(lè)器。
保持鍛煉，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)。
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關(guān)鍵詞：ARM7TDMI S3C4510B VxWorks BSP
1 介紹
S3C4510B是三星公司推出的針對(duì)嵌入式應(yīng)用的16/32 位嵌入式處理器，該微控制器專(zhuān)為以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的集線器和路由器而設(shè)計(jì)，具有低成本和高性能的特點(diǎn), S3C4510B中內(nèi)置了ARM公司設(shè)計(jì)的16/32位ARM7TDMI處理器, 可以執(zhí)行32位的ARM指令，也可執(zhí)行16位的THUMB指令, 并集成了多種外圍部件，主要有：
● 時(shí)鐘頻率50MHz
● 內(nèi)核/IO電壓3.3V
● 8KB的Cache/SRAM
● 一個(gè)10/100Mbps 以太網(wǎng)控制器，MII接口
● 兩個(gè)HDLC通道，每個(gè)通道可支持10Mbps
● 兩個(gè)UART通道
● 兩個(gè)DMA通道
● 兩個(gè)32位定時(shí)/計(jì)數(shù)器
● 18個(gè)可編程I/O口
● 中斷控制器，支持21個(gè)中斷源，包括4個(gè)外部中斷
● 支持SDRAM，EDO DRAM，SRAM，F(xiàn)lash等
● 具有擴(kuò)展外部總線
● JTAG接口，支持軟件開(kāi)發(fā) ，硬件調(diào)試
S3C4510B支持目前常用的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、pSoS、ucLinux等，本文將主要介紹VxWorks操作系統(tǒng)下的軟件開(kāi)發(fā)。
ARM7TDMI是ARM家族通用的一款32位微處理器，它主要為用戶(hù)提供了高性能、低價(jià)格解決方案。
ARM7TDMI具有三級(jí)流水線的32位RISC處理器，處理器結(jié)構(gòu)為馮·諾依曼Load/Store。該CPU具有兩種指令集，即ARM和Thumb指令集。ARM指令集是32位，它可以利用CPU最大性能；而Thumb指令集則是16位指令集。
ARM7TDMI內(nèi)核方塊圖如圖1所示。
2 系統(tǒng)硬件圖
該系統(tǒng)主要以S3C4510B為核心，外圍集成了以太網(wǎng)卡、SDRAM、FLASH、UART以及HDLC等。圖2是以S3C4510B為核心的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖。
SDRAM選用HY57V653220（8Mbyte）、兩片F(xiàn)LASH分別為AM29F040（存放bootrom）和T28F160BT（作為文件系統(tǒng)用）。
3 VxWorks操作系統(tǒng)下BSP構(gòu)建
在完成板上基本硬件的測(cè)試后，下面我就開(kāi)始對(duì)vxWorks操作系統(tǒng)下BSP進(jìn)行開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)前需要做一些準(zhǔn)備工作，如準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)工具等。
① 開(kāi)發(fā)工具用的是Tornado2.2 for ARM；
② 參考資料有BSP Kit、S3C4510B DataSheet；
③ 參考Tornado2.2 for ARM下自帶的wrSBCArm7 BSP；
④ 燒寫(xiě)程序采用編程器。
通常在開(kāi)發(fā)BSP的時(shí)候，我們需要在Tornado原帶BSP目錄下找一個(gè)與我們所用的處理器相同或相近。與BSP相關(guān)的文件有：romInit.s、sysAlib.s、bootInit.c、bootConfig.c、sysLib.c、config.h、configNet.h、makefile以及與我們硬件相關(guān)的，如串口sysSerial.c等。由于篇幅所限，具體的文件作用在此就不說(shuō)了。下面主要根據(jù)S3C4510B來(lái)闡述一下BSP開(kāi)發(fā)步驟。
（1）拷貝BSP
將wrSBCArm7 BSP拷貝一份并命名為4510BSP，接下來(lái)的工作就是修改該目錄下的文件，從而得到自己的BSP。
（2）修改MakeFile文件
修改4510BSP目錄下的makefile文件，修改如下幾行：
TARGET_DIR = 4510BSP # changed by caiyang
VENDOR = CAI # changed by caiyang
BOARD = MyArmBoard # changed by caiyang
ROM_TEXT_ADRS = 01000000 # ROM entry address
ROM_WARM_ADRS = 01000004 # ROM warm entry address
ROM_SIZE = 00080000 # number of bytes of ROM space
RAM_LOW_ADRS = 00006000 # RAM text/data address (bootrom)
RAM_HIGH_ADRS = 00486000 # RAM text/data address (bootrom)
MACH_EXTRA =
注解：ROM_TEXT_ADRS：BOOT ROM的入口地址。對(duì)大多數(shù)板來(lái)說(shuō)，這就是ROM地址區(qū)的首地址，然而也有的硬件配置使用ROM起始的一部分地址區(qū)作為復(fù)位向量，因此需要根據(jù)此設(shè)置偏移量作為它的地址。這個(gè)偏移量因CPU結(jié)構(gòu)而定。
ROM_WARM_ADRS：BOOT ROM熱啟動(dòng)入口地址。它通常位于固定的ROM_TEXT_ADRS＋4的地方。當(dāng)需要熱啟動(dòng)時(shí)，sysLib.c文件中sysToMonitor( )函數(shù)代碼明確的跳轉(zhuǎn)到ROM_WARM_ADRS地址處開(kāi)始執(zhí)行。
ROM_SIZE：ROM實(shí)際大小。
RAM_LOW_ADRS：裝載Vxworks的地址。
RAM_HIGH_ADRS：將Boot Rom Image拷貝到RAM的目的地址。
注意：RAM_LOW_ADRS 和 RAM_HIGH_ADRS 都是絕對(duì)地址，通常位于DRAM起始地址的偏移量處，該偏移量取決于CPU結(jié)構(gòu)，這需要參考VxWorks內(nèi)存分布。對(duì)于ARM的內(nèi)存分布請(qǐng)看圖3，從圖3可以看出RAM_LOW_ADRS在DRAM＋0x1000處。這些地址對(duì)于S3C4510B來(lái)說(shuō)都應(yīng)該是重映射后的地址。
（3）修改config.h文件
主要是修改ROM_BASE_ADRS、ROM_TEXT_ADRS、ROM_SIZE、RAM_LOW_ADRS、RAM_HIGH_ADRS和undef掉不需要的部分。注意這些應(yīng)該和makefile文件中設(shè)置的一致。
（4）修改romInit.s文件
CPU一上電就開(kāi)始執(zhí)行romInit( )函數(shù)，因此在romInit.s代碼段中它必須是第一個(gè)函數(shù)。對(duì)于熱啟動(dòng)，處理器將會(huì)執(zhí)行romInit( )加上4后的代碼（具體參考sysLib.c中的sysToMonitor( )函數(shù)）。更多的硬件初始化在sysLib.c中sysHwInit( )函數(shù)中，romInit( )的工作就是做較少的初始化并把控制權(quán)交給romStart( )（在bootInit.c文件）。
在S3C4510B處理器中，romInit.s文件主要做了以下幾個(gè)工作：
① 禁止CPU中斷并切換到SVC32模式；
② 禁止中斷控制器；
③ 初始化SYSCFG、EXTDBWTH、ROMCON0、ROMCON1、DRAMCON0等寄存器，同時(shí)初始化了FLASH、SDRAM、DM9008等外圍設(shè)備；
④ 將FLASH的內(nèi)容拷貝到SDRAM中；
⑤ 改變FLASH和SDRAM的基地址，將SDRAM基地址改為0；
⑥ 初始化堆棧指針；
⑦ 跳轉(zhuǎn)到C程序romStart( )函數(shù)中。
在這里，只需要修改SYSCFG、EXTDBWTH、ROMCON0、ROMCON1、DRAMCON0等寄存器來(lái)設(shè)置FLASH、SDRAM、DM9008的基地址和大小即可。這需要根據(jù)板上的配置來(lái)修改，修改的內(nèi)容在wrSbcArm7.h文件中。
BSP基本部分就已經(jīng)修改完成，至于bootInit.c和bootConfig.c文件，我們一般不需要修改它，只是在調(diào)試過(guò)程中為了方便調(diào)試，可以將他們拷貝到BSP目錄下，然后修改makefile文件，在makefile文件中添加如下兩句。
BOOTCONFIG = bootConfig.c
BOOTINIT = bootInit.c
（5）利用tsfs（target server file system）下載
要利用tsfs下載VxWorks，首先需要配置以下內(nèi)容：
① 在config.h文件中添加如下內(nèi)容
/* Serial port configuration */
#define INCLUDE_SERIAL
#undef NUM_TTY
#define NUM_TTY N_SIO_CHANNELS
#undef CONSOLE_TTY
#define CONSOLE_TTY 0
#undef CONSOLE_BAUD_RATE
#define CONSOLE_BAUD_RATE 38400
/*** WDB ***/
#ifdef SERIAL_DEBUG
#define WDB_NO_BAUD_AUTO_CONFIG
#undef WDB_COMM_TYPE
#undef WDB_TTY_BAUD
#undef WDB_TTY_CHANNEL
#undef WDB_TTY_DEV_NAME
#define WDB_COMM_TYPE WDB_COMM_SERIAL /* WDB in Serial mode */
#define WDB_TTY_BAUD 38400 /* Baud rate for WDB Connection */
#define WDB_TTY_CHANNEL 1 /* COM PORT #2 */
#define WDB_TTY_DEV_NAME "/tyCo/1" /* default TYCODRV_5_2 device name */
#endif /* SERIAL_DEBUG */
/* tsfs added by caiyang */
#define INCLUDE_TSFS_BOOT
并修改引導(dǎo)行為
#define DEFAULT_BOOT_LINE \par "tsfs(0,0)host:vxWorks f=8 h=169.254.72.67 e=169.254.72.68 u=caiyang pw=caiyang"
注：串口1用來(lái)顯示引導(dǎo)信息，相當(dāng)于PC機(jī)中的顯示器，串口2用來(lái)下載VxWorks和調(diào)試。同時(shí)串口2波特率不能太高，經(jīng)測(cè)試115200好像不行。
② 配置target server
啟動(dòng)Tornado開(kāi)發(fā)環(huán)境，選擇Tool－>target server菜單。在下拉菜單中選“target server file system”并選中Enable File System，然后目錄指向Vxworks所在的地方。同時(shí)注意要把Tornado Registry打開(kāi)，這樣配置完后點(diǎn)擊Launch按鈕即可連接成功，此后就可以通過(guò)串口2下載VxWorks和調(diào)試。
一般情況下，我們首先調(diào)試好BSP，然后在調(diào)試網(wǎng)卡。所以在調(diào)試網(wǎng)卡前，我們需要用串口來(lái)下載VxWorks映像。
至此，我們的BSP就開(kāi)發(fā)完成。
4 結(jié)論
在沒(méi)有調(diào)試BSP的硬件工具如仿真器的時(shí)候，我們只能通過(guò)點(diǎn)燈或者串口輸出來(lái)定位程序執(zhí)行的正確性。這大大增加了調(diào)試難度和進(jìn)程。對(duì)于BSP開(kāi)發(fā)，一般需要從一個(gè)模板來(lái)修改。BSP開(kāi)發(fā)的正確性直接影響到VxWorks系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。 (52RD.com)]]>
Tornado 公開(kāi)了應(yīng)用程序接口和協(xié)議。對(duì) Tornado 工具而言 ,有兩個(gè)重要的協(xié)議 WTX (Wind River Tool eXchange)和 WDB (Wind DeBug) ,它們是聯(lián)系 Tornado 工具和目標(biāo)機(jī)的媒介。
WTX協(xié)議負(fù)責(zé)目標(biāo)服務(wù)器和駐留主機(jī)的開(kāi)發(fā)工具之間的通信。該協(xié)議是可擴(kuò)展的 ,允許添加新工具設(shè)計(jì)中需要的新的服務(wù)。
WDB 協(xié)議負(fù)責(zé)目標(biāo)服務(wù)器和目標(biāo)機(jī)代理器之間的通信。
WTX語(yǔ)言支持
WTX協(xié)議通常是通過(guò)TCL命令與C函數(shù)來(lái)進(jìn)行訪問(wèn)的。分別提供了TCL接口函數(shù)庫(kù)與C語(yǔ)言的函數(shù)庫(kù)。
WTX協(xié)議的通信機(jī)制
WTX協(xié)議提供了Tool 與Target Server之間的接口。他們之間的通信機(jī)制如下，一個(gè)Tool向Tareget Sever請(qǐng)求信息或執(zhí)行動(dòng)作，WTX將這些請(qǐng)求傳達(dá)給Target Server，而后Target Server 將作出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。
WTX 消息格式
所有的WTX消息都在installDir/host/include/wtxmsg.h中被詳細(xì)定義了，這些消息都有一個(gè)同樣的前綴“WTX_MSG_”。這些消息的定義中都包括一個(gè)WTX_CORE結(jié)構(gòu)（如下所示），該結(jié)構(gòu)中包括了這個(gè)消息的標(biāo)識(shí)符與相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼errCode。當(dāng)消息被正確的調(diào)用則返回OK，errCode錯(cuò)誤代碼為0，否則如果調(diào)用失敗則返回相應(yīng)的errCode錯(cuò)誤代碼（非零值）。可根據(jù)錯(cuò)誤的返回值errCode到installDir/host/include/wtxerr.h中找到相應(yīng)的錯(cuò)誤信息。
typedef struct wtx_core
/* WTX message core */
{
UINT32 objId; /* identifier */
WTX_ERROR_T errCode; /* service error code */
UINT32 protVersion; /* WTX protocol version */
} WTX_CORE;
WTX協(xié)議應(yīng)用范圍
Sessions交互時(shí)域與日志的管理；
系統(tǒng)級(jí)與任務(wù)級(jí)的調(diào)試；
Tool與Target Sever的綁定
目標(biāo)機(jī)內(nèi)存的訪問(wèn)
Tool與Target Server的斷開(kāi)
管理目標(biāo)模塊
管理符號(hào)表
管理上下文
支持虛擬輸入輸出
管理事件
支持Gopher
WTX協(xié)議的C語(yǔ)言API
WTX C API是專(zhuān)為ANSI C而設(shè)計(jì)的，其將允許C應(yīng)用程序可以享受Target Sever 的服務(wù)。任何的WTX應(yīng)用都可以通過(guò)WTX C API來(lái)實(shí)現(xiàn)。
每一個(gè)WTX 的請(qǐng)求都被配備了相應(yīng)的C語(yǔ)言子函數(shù)。例如，WTX_MEM_READ被配備了C函數(shù)wtxMemRead( )，所有的WTX C API 函數(shù)名都是從WTX的協(xié)議請(qǐng)求而來(lái)的。所欲的WTX Ｃ API都被保存在installDir/host/hostType/lib/libwtxapi中。
WTX C API調(diào)用框架
Tornado提供了wtx庫(kù)wtxapi.dll，其函數(shù)聲明在\host\include\wtx.h中，下面闡述了如何調(diào)用這些函數(shù)。
①包含庫(kù)文件說(shuō)明:
#include “wtx.h”
②定義句柄結(jié)構(gòu):
HWTX
hwtx;
/* HWTX是句柄結(jié)構(gòu) */
③初始化WIX句柄:
/*initialize WTX session handle */
if(wtxInitialize(&hWtx)!=WTX_OK)
return (WTX_ERROR);
④連接到名字為“xulifeng”的目標(biāo)機(jī)服務(wù)器:
/* attach to Target Sever named “xulifeng” * /
if(wtxToolAttach(hWtx,“xulifeng”,“wtxApp”)!=WTX_OK)
return(WTX_ERROR);
⑤ 注冊(cè)事件(缺省是全部的事件):
if(wtxRegisterForEvent(hwtx,＂.*＂) != WTX_OK)
{
wtxToolDetach(hWtx);
return(WTX_ERROR);
}
⑥
這里添加wtx應(yīng)用程序部分
.
.
.
.
⑦
斷開(kāi)連接
wtxToolDetach(hWtx);
⑧
結(jié)束任務(wù)
wtxTerminate(hWtx);
在wtx應(yīng)用程序部分，用戶(hù)可以根據(jù)需要調(diào)用相應(yīng)函數(shù)來(lái)完成自己想要實(shí)現(xiàn)的功能。如查看內(nèi)存、查看任務(wù)、下裝程序、運(yùn)行任務(wù)等等。]]>
目前，針對(duì)有內(nèi)存管理單元MMU(Memory Management Unit)的處理器設(shè)計(jì)的一些桌面操作系統(tǒng)，如Windows、Linux，使用了虛擬存儲(chǔ)器的概念。虛擬內(nèi)存地址被送到MMU映射為物理地址，實(shí)際存儲(chǔ)器被分割為相同大小的頁(yè)面，采用分頁(yè)的方式載人進(jìn)程。
大多數(shù)嵌人式系統(tǒng)針對(duì)沒(méi)有MMU的處理器設(shè)計(jì)，不能使用處理器的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，而采用實(shí)存儲(chǔ)器管理策略。因而對(duì)于內(nèi)存的訪問(wèn)是直接的，它對(duì)地址的訪問(wèn)不需要經(jīng)過(guò)MMU，而是直接送到地址線上輸出，所有程序中訪問(wèn)的地址都是實(shí)際物理地址；而且，大多數(shù)嵌人式操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存空間沒(méi)有保護(hù)，各個(gè)進(jìn)程實(shí)際上共享一個(gè)運(yùn)行空間。一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行前，系統(tǒng)必須為它分配足夠的連續(xù)地址空間，然后全部載人主存儲(chǔ)器的連續(xù)空間。
由此可見(jiàn)，嵌人式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員不得不參與系統(tǒng)的內(nèi)存管理。從編譯內(nèi)核開(kāi)始，開(kāi)發(fā)人員必須告訴系統(tǒng)這塊開(kāi)發(fā)板到底擁有多少內(nèi)存；在開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，必須考慮內(nèi)存的分配情況并關(guān)注應(yīng)用程序需要運(yùn)行空間的大小。另外， 由于采用實(shí)存儲(chǔ)器管理策略，用戶(hù)程序同內(nèi)核以及其他用戶(hù)程序在一個(gè)地址空間，程序開(kāi)發(fā)時(shí)要保證不侵犯其它程序的地址空間，以使得程序不至于破壞系統(tǒng)的正常工作，或?qū)е缕渌绦虻倪\(yùn)行異常；因而，嵌人式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員對(duì)軟件中的一些內(nèi)存操作要格外小心。
1 嵌入式系統(tǒng)中對(duì)內(nèi)存分配的要求
嵌人式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)對(duì)內(nèi)存分配有很高的要求：
① 內(nèi)存能快速申請(qǐng)和釋放，即快速性。嵌人式系統(tǒng)中對(duì)實(shí)時(shí)性的保證，要求內(nèi)存分配過(guò)程要盡可能地快；
② 內(nèi)存分配保持原子性，即可靠性。也就是內(nèi)存分配的請(qǐng)求必須得到滿足，如果分配失敗可能會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果；
③ 內(nèi)存應(yīng)該各盡其用，即高效性。內(nèi)存分配要盡可能地少浪費(fèi)。不可能為了保證滿足所有的內(nèi)存分配請(qǐng)求而將內(nèi)存配置得無(wú)限大。
2 VxWorks內(nèi)存管理機(jī)制
VxWorks采用用戶(hù)程序、內(nèi)核處于同一個(gè)地址空間的內(nèi)存管理策略，軟件開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)程序時(shí)必須保證不侵犯其他程序和內(nèi)核的地址空間，以免破壞系統(tǒng)的正常工作或?qū)е缕渌绦虍惓＿\(yùn)行。內(nèi)核負(fù)責(zé)為程序分配內(nèi)存、動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存和回收內(nèi)存。VxWorks為用戶(hù)提供兩種內(nèi)存區(qū)域：內(nèi)存域region和內(nèi)存分區(qū)partitionregion是可變長(zhǎng)的內(nèi)存區(qū)，可以從創(chuàng)建的region中在分配段segment，region的特點(diǎn)是容易產(chǎn)生碎片，但靈活、不浪費(fèi)；partition是定長(zhǎng)的內(nèi)存區(qū)，用戶(hù)可以從創(chuàng)建的partition中分配內(nèi)存塊或在某個(gè)內(nèi)存分區(qū)中再創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)存分區(qū)，partition的特點(diǎn)是無(wú)碎片、效率高，但浪費(fèi)。通常，VxWorks內(nèi)核和應(yīng)用程序?qū)?nèi)存的操作是基于內(nèi)存分區(qū)進(jìn)行的。內(nèi)存池是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域，包含一個(gè)或多個(gè)內(nèi)存塊。內(nèi)存分區(qū)包含分區(qū)自身的描述信息(一個(gè)結(jié)構(gòu)體)和一個(gè)或多個(gè)內(nèi)存池，描述信息保存在系統(tǒng)內(nèi)存分區(qū)中，內(nèi)存池是該分區(qū)實(shí)際擁有的內(nèi)存空間。內(nèi)存分區(qū)剛創(chuàng)建完畢時(shí)，只有一個(gè)內(nèi)存池，以后用戶(hù)程序可往該分區(qū)中添加內(nèi)存池。內(nèi)存池之間的地址不一
定連續(xù)，VxWorks在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)創(chuàng)建一個(gè)包含系統(tǒng)內(nèi)存池的系統(tǒng)內(nèi)存分區(qū)，如圖1所示。VxWorks的內(nèi)存管理采用自由鏈管理內(nèi)存空閑塊。用首先適配算法動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，內(nèi)存釋放時(shí)，采用上下空閑區(qū)融合的方法，即把相鄰的空閑內(nèi)存塊合并，沒(méi)有清理碎片的功能。
3 對(duì)VxWorks內(nèi)存管理的改進(jìn)
改進(jìn)的緩沖區(qū)管理模塊的作用在于加強(qiáng)VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的管理，并為上層應(yīng)用程序提供所需內(nèi)存申請(qǐng)和釋放工作。因此本改進(jìn)模塊位于VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)模塊和應(yīng)用程序模塊之間。
CPU實(shí)際物理內(nèi)存在bootRoom啟動(dòng)時(shí)劃分為兩部分：VxWorks內(nèi)核操作系統(tǒng)內(nèi)存和保留給用戶(hù)管理的內(nèi)存。為了便于管理，對(duì)為用戶(hù)保留內(nèi)存作進(jìn)一步劃分，使用memPartCreate函數(shù)創(chuàng)建兩個(gè)內(nèi)存分區(qū)：一個(gè)分區(qū)用來(lái)生成預(yù)先申請(qǐng)好固定大小緩沖池；另一分區(qū)以堆方式向上層提供的緩沖池。這樣就把物理內(nèi)存劃分成3個(gè)部分：
(1)Paal：VxWorks系統(tǒng)內(nèi)存，在物理低端；
(2)Part2：預(yù)先申請(qǐng)好的固定大小的緩沖池，每種固定長(zhǎng)度的內(nèi)存緩沖區(qū)形成一個(gè)隊(duì)列；
(3)Pan3：以堆方式提供給上層應(yīng)用程序的緩沖池；
內(nèi)存劃分如圖2所示。
3.1 不同大小固定長(zhǎng)度緩沖區(qū)管理
為了避免內(nèi)存碎片，我們采用預(yù)先分配內(nèi)存塊的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)堆內(nèi)存分區(qū)進(jìn)行管理：分區(qū)內(nèi)的所有內(nèi)存隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列管理一定數(shù)量大小相同且已經(jīng)申請(qǐng)好的內(nèi)存塊，這些內(nèi)存塊永久占用。然后對(duì)每個(gè)內(nèi)存隊(duì)列管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)。上層應(yīng)用程序調(diào)用模塊接口函數(shù)從緩沖池中
申請(qǐng)和釋放。每塊緩沖區(qū)的用戶(hù)區(qū)填充默認(rèn)內(nèi)容。
3.2 堆方式內(nèi)存的管理
對(duì)于堆內(nèi)存的使用，我們對(duì)VxWorks的兩個(gè)內(nèi)核函數(shù)memPartAlloc()和memPartFree()進(jìn)行了封裝，并在調(diào)試版本中加入信息，如圖3所示。
圖中：BLOCK- HDR表示內(nèi)存塊頭，OAHEAD表示塊附加信息頭，pbuf指向?qū)嶋H的堆空間，size為堆的大小。
3.3 快速內(nèi)存分配管理
對(duì)于協(xié)議等存在大量、快速地申請(qǐng)/釋放內(nèi)存的操作而言，在系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后內(nèi)存都變成了碎片，再申請(qǐng)大塊內(nèi)存時(shí)容易失敗。提供一種快速的內(nèi)存申請(qǐng)/釋放的方式，并且最大程度地減少系統(tǒng)的內(nèi)存碎片。提供64/128/……/524 288大小的內(nèi)存使用快速內(nèi)存分配管理機(jī)制，則在一個(gè)大的內(nèi)存塊內(nèi)部進(jìn)行內(nèi)存使用，申請(qǐng)/釋放時(shí)不涉及到系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的拆鏈/建鏈過(guò)程，比較快速，并且對(duì)釋放的內(nèi)存進(jìn)行合并，保證系統(tǒng)有盡可能多的大塊內(nèi)存。如圖4所示。
4 小結(jié)
許多嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提供的malloc()和free()函數(shù)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)自己的內(nèi)存管理方案。編寫(xiě)這樣的內(nèi)存管理方案，一方面可以減少對(duì)malloc()和free()函數(shù)的依賴(lài)，統(tǒng)一內(nèi)存應(yīng)用接口，從而避免此之帶來(lái)的內(nèi)存碎片、時(shí)間不確定等缺點(diǎn)，另一方面可以增強(qiáng)程序的查錯(cuò)能力，減少內(nèi)存使用錯(cuò)誤。對(duì)于在嵌入式系統(tǒng)中廣泛存在的數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型的內(nèi)存需求，把由用戶(hù)管理的內(nèi)存分為固定大小的緩沖區(qū)、以堆方式分配的緩沖區(qū)和不同固定大小內(nèi)存隊(duì)列的分配方式，體現(xiàn)了內(nèi)存管理的優(yōu)越性
Abstract: The paper bring forward the conception of Embedded System ，Analyse the core kere of μc/os ，moreover detailedly introduce grafting the μC/OS‘s operating system on the ARM‘s architectural structure of S3C44B0‘s microprocessor and empolder on application and driver program 。
Key words: Embedded System μc/os MicroProcessor
一、嵌入式系統(tǒng)概述
嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，目前嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到日常生活的各個(gè)方面，其在工業(yè)、服務(wù)業(yè)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍都不斷擴(kuò)大，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正式定義為：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁減，符合應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗的嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的主要特征有：系統(tǒng)內(nèi)核小；專(zhuān)用性強(qiáng)；系統(tǒng)精簡(jiǎn)；嵌入式軟件要求高實(shí)時(shí)性的操作系統(tǒng)軟件；軟件要求高質(zhì)量和高可靠性；嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境。
嵌入式系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，在本開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，選擇ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu)的samsung公司的s3c44b0作為微處理器芯片，該芯片具有主頻高、運(yùn)算速度快，超低功耗、價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在該內(nèi)核基礎(chǔ)上擴(kuò)展了一系列完整的通用外圍器件，主要有：片內(nèi)8KB高速緩存、帶有1個(gè)專(zhuān)用DMA通道的LCD控制器、2個(gè)通用DMA通道、1個(gè)多主機(jī)I2C總線控制器、5個(gè)PWM定時(shí)器及1個(gè)內(nèi)部定時(shí)器、71個(gè)通用I/O口、8個(gè)外部中斷源、8個(gè)10位ADC等資源，主頻為66MHZ,系統(tǒng)支持大小端模式，共256MB的地址空間，支持8/16/32位數(shù)據(jù)總線編程。
開(kāi)發(fā)平臺(tái)外配與用戶(hù)交互接口有RS-232串口電路、外擴(kuò)flash、sdram，USB控制電路、以太網(wǎng)電路、鍵盤(pán)，JTAG接口電路部分。
實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的種類(lèi)繁多，大體上可以分為兩種：商用型和免費(fèi)型，前者系統(tǒng)功能穩(wěn)定、可靠，并有完善的技術(shù)支持和售后服務(wù)，建立應(yīng)用開(kāi)發(fā)較為容易，但價(jià)格昂貴，代表性的有美國(guó)WindRiver公司的VxWorks操作系統(tǒng)、Microsoft公司的WinCE操作系統(tǒng)；免費(fèi)型可以節(jié)約成本，且源碼公開(kāi)，便于開(kāi)發(fā)，代表性的有嵌入式Linux系統(tǒng)、μC/OS系統(tǒng)。
二、嵌入式μC/OS的體系結(jié)構(gòu)介紹
由于μC/OS結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編程工具絕大部分是C語(yǔ)言編程，可以在大多數(shù)界面友好的編譯器中編譯生成目標(biāo)代碼，如Borland C、Keil等工具，且其內(nèi)核最小可以到幾十K,可以在多種體系結(jié)構(gòu)的微處理器上移植，用戶(hù)的工作較小，源代碼開(kāi)放，便于學(xué)習(xí)。μC/OS-II的幾大組成部分有
核心部分(OSCore.c) 是操作系統(tǒng)的處理核心，包括操作系統(tǒng)初始化、操作系統(tǒng)運(yùn)行、中斷進(jìn)出的前導(dǎo)、時(shí)鐘節(jié)拍、任務(wù)調(diào)度、事件處理等多部分。
任務(wù)處理部分(OSTask.c)完成任務(wù)的操作；包括任務(wù)的建立、刪除、掛起、恢復(fù)等等。
時(shí)鐘部分(OSTime.c)主要完成任務(wù)延時(shí)等操作。
任務(wù)同步和通信部分 為事件處理部分，包括信號(hào)量、郵箱、郵箱隊(duì)列、事件標(biāo)志等部分； μC/OS-II的軟件體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1中可以看到，如果要使用μC/OS-II, 必須為其編寫(xiě)OS_CPU.H、OS_CPU_C.C、OS_CPU_A.ASM三個(gè)文件。
三、μC/OS在ARM微處理器上的移植
μC/OS-II的全部源代碼量大約是6000－7000行，一共有15個(gè)文件。將 μC/OS-II 移植到ARM處理器上，需要完成的工作也非常簡(jiǎn)單，只需要修改三個(gè)和ARM體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的文件，代碼量大約是500行。以下分別介紹這三個(gè)文件的移植工作
OS_CPU.H 文件 數(shù)據(jù)類(lèi)型定義，這部分的修改是與所用的編譯器相關(guān)的，不同的編譯器會(huì)使用不同的字節(jié)長(zhǎng)度來(lái)表示同一數(shù)據(jù)類(lèi)型，這里采用的編譯器為集成可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境ARM SDT 2.5,相關(guān)的數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義
#define BYTE INT8S /* Define data types for backward compatibility */
#define UBYTE INT8U /* .to uC/OS V1.xx. Not actually needed for . */
#define WORD INT16S /* ... uC/OS-II. */
#define UWORD INT16U
#define LONG INT32S
#define ULONG INT32U
堆棧單位因?yàn)樘幚砥鳜F(xiàn)場(chǎng)的寄存器在任務(wù)切換時(shí)都將會(huì)保存在當(dāng)前運(yùn)行任務(wù)的堆棧中，所以O(shè)S_STK 數(shù)據(jù)類(lèi)型應(yīng)該是和處理器的寄存器長(zhǎng)度一致的。
typedef unsigned int OS_STK; /* Each stack entry is 16-bit wide */
堆棧增長(zhǎng)方向該設(shè)置由編譯器選項(xiàng)決定，在本開(kāi)發(fā)中設(shè)定堆棧由高地址向低地址增長(zhǎng)。
#define OS_STK_GROWTH 1 //define the stack to grow from high to low
2、OS_CPU_C.C 文件
任務(wù)堆棧初始化 這里涉及到任務(wù)初始化時(shí)的一個(gè)堆棧設(shè)計(jì)，也就是在堆棧增長(zhǎng)方向上如何定義每個(gè)需要保存的寄存器位置，在ARM體系結(jié)構(gòu)下，任務(wù)堆？臻g由高至低依次將保存著pc、lr、r12、r11、r10、… r1、r0、CPSR、SPSR。
void *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, void *ptos, INT16U opt)
{
unsigned int *stk ;
opt = opt; /* ‘opt‘ is not used, prevent warning */
stk = (unsigned int *)ptos; /* Load stack pointer */
*--stk = (unsigned int) task; / * lr */
……; /* r12—r0 */
*--stk = ARM_MODE_SYS; /* system mode */
*--stk = ARM_MODE_SYS; /* system mode */
return ((void *)stk);
}
當(dāng)前任務(wù)堆棧初始化完成后，OSTaskStkInit 返回新的堆棧指針stk，在 OSTaskCreate（）執(zhí)行時(shí)將會(huì)調(diào)用 OSTaskStkInit 的初始化過(guò)程，然后通過(guò)OSTCBInit（）函數(shù)調(diào)用將返回的sp指針保存到該任務(wù)的TCB塊中。
OSStartHighRdy（） 該函數(shù)是在主程序OSStart( )多任務(wù)啟動(dòng)后執(zhí)行，負(fù)責(zé)從最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的TCB控制塊中獲得該任務(wù)的堆棧指針sp，通過(guò)sp依次將cpu現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)，這時(shí)系統(tǒng)就將控制權(quán)交給用戶(hù)創(chuàng)建的該任務(wù)進(jìn)程，僅執(zhí)行一次，此后多任務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)度由下面函數(shù)執(zhí)行
]]>Solid? Information Technology的旗艦產(chǎn)品solidDB是知名的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，并因可嵌入到超快速、永不間斷數(shù)據(jù)訪問(wèn)的應(yīng)用程序中而廣受業(yè)界肯定。solidDB也是當(dāng)今唯一將全事務(wù)處理的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)與功能強(qiáng)大的磁盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)集成到一個(gè)小型低成本產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，其內(nèi)存引擎與磁盤(pán)引擎可同時(shí)運(yùn)行，并可共享同一標(biāo)準(zhǔn)編程接口。特別指出的是，這些特性還可應(yīng)用于高級(jí)功能，例如復(fù)制及高可用性，從而極大地降低了開(kāi)發(fā)新應(yīng)用的復(fù)雜性，縮減了時(shí)間和成本。
VxWorks環(huán)境要求在極短的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)執(zhí)行應(yīng)用程序，并將所需的內(nèi)存及處理資源降至最低程度，而solidDB for VxWorks 專(zhuān)門(mén)針對(duì)其與VxWorks環(huán)境的無(wú)縫集成進(jìn)行了特別優(yōu)化。
Wind River 產(chǎn)品管理總監(jiān) Warren Kurisu 說(shuō):“伴隨著設(shè)備最終用戶(hù)技術(shù)水平的提高，他們也對(duì)設(shè)備軟件中的新功能和新服務(wù)提出了更多的需求，例如 e911、一鍵通(Push-To-Talk)和VoIP。solidDB for VxWorks 的優(yōu)越性能、高可用性及嵌入式特性使得需要為跨越多個(gè)行業(yè)從事應(yīng)用開(kāi)發(fā)的軟件人員能夠更好地滿足上述需求！
Monash Information Services 總裁 Curt Monash 博士說(shuō):“正如傳統(tǒng)應(yīng)用程序所印證的那樣，當(dāng)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序更加豐富時(shí)，一定會(huì)需要強(qiáng)大可靠的數(shù)據(jù)管理功能。Solid 的產(chǎn)品長(zhǎng)期致力于可嵌入的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并已在這個(gè)市場(chǎng)占據(jù)了領(lǐng)先的地位！
Solid Information Technology 副總裁 Paola Lubet 說(shuō):“在幫助開(kāi)發(fā)人員超越應(yīng)用程序性能要求方面，Solid具有無(wú)與倫比的成功經(jīng)驗(yàn)，而且可以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，有效降低項(xiàng)目成本。因此，對(duì)于任何使用業(yè)界領(lǐng)先的 VxWorks 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員而言，solidDB for VxWorks 無(wú)疑是他們最理想的解決方案。這項(xiàng)產(chǎn)品發(fā)布不僅強(qiáng)調(diào)了 Solid 為現(xiàn)有 VxWorks 客戶(hù)提供持續(xù)支持的承諾，同時(shí)也擴(kuò)大了Solid 在 VxWorks 市場(chǎng)的整體份額！
]]>
]]>
電子海圖系統(tǒng)是一種把需要向航海人員顯示和解釋的各種各樣信息融成一體的實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)，是地理信息系統(tǒng)在艦船組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的重要應(yīng)用，被認(rèn)為是繼雷達(dá)/ARPA之后在艦船導(dǎo)航方面又一項(xiàng)偉大的技術(shù)革命。與簡(jiǎn)單地用顏色顯示的紙海圖相比，電子海圖系統(tǒng)包括更多的使用簡(jiǎn)單、操作容易的地理和文字信息。作為一種自動(dòng)判定儀器，它能夠連續(xù)測(cè)定船舶相對(duì)于陸地、圖示物標(biāo)、導(dǎo)航標(biāo)志和不可見(jiàn)礙航物的位置，對(duì)海上航行、安全和商業(yè)都有重要意義。
VxWorks是一種嵌入式的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。將應(yīng)用較為廣泛的電子海圖系統(tǒng)移植到VxWorks操作系統(tǒng)下的主要原因有兩個(gè)：一是VxWorks系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，能夠很好的滿足導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求；二是基于信息安全方面的考慮，海圖系統(tǒng)要求一種保密性好、沒(méi)有漏洞的操作系統(tǒng)，使用VxWorks操作系統(tǒng)，程序開(kāi)發(fā)者可以進(jìn)行最底層的程序開(kāi)發(fā)，能夠完全控制系統(tǒng)的資源，確保海圖信息的安全。
2 電子海圖系統(tǒng)打印功能的總體設(shè)計(jì)思路
在VxWorks操作系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電子海圖信息打印功能設(shè)計(jì)的總體思路是：首先將打印內(nèi)容，包括圖像和報(bào)表，轉(zhuǎn)換成恰當(dāng)格式的圖像文件，如PostScript文件，而后對(duì)于沒(méi)有內(nèi)置PostScript語(yǔ)言解釋器的打印機(jī)，需要將PostScript語(yǔ)言解釋成打印機(jī)可以識(shí)別的語(yǔ)言，最后把圖像文件輸送到打印機(jī)。
本文介紹基于內(nèi)置有PostScript語(yǔ)言解釋器的HP LaserJet 1200打印機(jī)，在VxWorks操作系統(tǒng)下,完成電子海圖信息打印功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
3 打印驅(qū)動(dòng)
打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序中的各個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：
(1)基本的I/O函數(shù)的實(shí)現(xiàn)
根據(jù)打印機(jī)并口的特點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)程序中要實(shí)現(xiàn)的基本的I/O函數(shù)應(yīng)該是lptOpen(…)、lptRead(…)、lptWrite(…)和lptIoctl(…)。這4個(gè)基本函數(shù)的聲明分別是：
LOCAL int lptOpen(LPT_DEV＊pDev,char＊name,int mode); LOCAL int lptRead(LPT_DEV＊pDev,char＊pBuf,int size);
LOCAL int lptWrite(LPT_DEV＊pDev,char＊pBuf,int size);
LOCAL STATUS lptIoctl(LPT_DEV＊pDev,int function,int arg); 其中LPT_DEV結(jié)構(gòu)的定義為：
typedef struct lptDev
{
DEV_HDR devHdr;
BOOL created;/＊TRUE if this device has been created＊/
BOOL autofeed;/＊ TRUE if enable autofeed ＊/
BOOL inservice;/＊ TRUE if interrupt in service ＊/
USHORT data; /＊ data register ＊/
USHORT stat; /＊ status register ＊/
USHORT ctrl; /＊ control register ＊/
int intCnt;/＊ interrupt count ＊/
int retryCnt; /＊ retry count ＊/
int busyWait; /＊ loop count for BUSY wait ＊/
int strobeWait;/＊ loop count for STROBE wait ＊/
int timeout; /＊ timeout second for syncSem ＊/
int intLevel; /＊ interrupt level ＊/
SEMAPHORE muteSem;/＊ mutex semaphore ＊/
SEMAPHORE syncSem;/＊ sync semaphore ＊/
} LPT_DEV
DEV_HDR是所有設(shè)備的頭結(jié)構(gòu)，是由VxWorks系統(tǒng)定義的，定義為：
typedef struct/＊ DEV_HDR device header for all device structures＊/
{
DL_NODE node; /＊ device linked list node ＊/
short drvNum; /＊ driver number for this device ＊/
char ＊ name; /＊ device name ＊/
} DEV_HDR
(2)設(shè)備的硬件初始化函數(shù)xxDrv(…)的實(shí)現(xiàn)
該函數(shù)的聲明為：
STATUS lptDrv(int channels, LPT_RESOURCE ＊pResource)
其中，參數(shù)channels 為打印并口的通道號(hào)；參數(shù)pResource是指向結(jié)構(gòu)LPT_RESOURCE的指針，結(jié)構(gòu)LPT_RESOURCE的定義為：
typedef struct lptResource /＊ LPT_RESOURCE ＊/
{
int ioBase;/＊ IO base address ＊/
int intVector;/＊ interrupt vector ＊/
int intLevel; /＊ interrupt level ＊/
BOOL autofeed;/＊ TRUE if enable autofeed ＊/
int busyWait; /＊ loop count for BUSY wait ＊/
int strobeWait;/＊ loop count for STROBE wait ＊/
int retryCnt; /＊ retry count ＊/
int timeout; /＊ timeout second for syncSem ＊/
}LPT_RESOURCE;
該函數(shù)lptDrv(int channels, LPT_RESOURCE ＊pResource)完成了打印機(jī)并口的初始化，其中調(diào)用函數(shù)intConnect(…)和iosDrvInstall(…)的具體形式為：
(void)intConnect((VOIDFUNCPTR＊)INUM_TO_IVEC(pResource－>intVector),
(VOIDFUNCPTR)lptIntr, (int)pDev);
lptDrvNum = iosDrvInstall (lptOpen, (FUNCPTR) NULL, lptOpen,
(FUNCPTR) NULL, lptRead, lptWrite, lptIoctl);
(3)設(shè)備的創(chuàng)建函數(shù)xxDevCreate(…)的實(shí)現(xiàn)
該函數(shù)的聲明為：
STATUS lptDevCreate (char ＊name, int channel)
該函數(shù)將設(shè)備的創(chuàng)建標(biāo)志置為T(mén)RUE，然后調(diào)用函數(shù)iosDevAdd (＆lptDev[annel]，devHdr.name, lptDrvNum) 將創(chuàng)建的設(shè)備加入I/O系統(tǒng)中。
對(duì)于打印驅(qū)動(dòng)程序，重點(diǎn)在于函數(shù)lptWrite(…)的編寫(xiě)，這個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)可采用兩種方式。一種是中斷方式，即將控制寄存器中的允許中斷位置為1，這樣，打印機(jī)每打印輸出一個(gè)字符后，立即向主機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，要求發(fā)送下一個(gè)字符；主機(jī)方面只要在中斷服務(wù)程序中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸即可，而不必循環(huán)查詢(xún)打印機(jī)的“忙”信號(hào)。另一種是查詢(xún)方式，用這種方式時(shí)，主機(jī)不停地測(cè)試打印機(jī)的“忙”信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到打印機(jī)不忙時(shí),便向其發(fā)送打印數(shù)據(jù)，若打印忙，則主機(jī)必須等待，直到打印機(jī)不忙。
根據(jù)編寫(xiě)打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序的兩種方式，選用查詢(xún)方式，其流程如圖1。
4 PostScript文件的生成
在VxWorks操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境Tornado下，軟件包ZINC中的ZafPrinter類(lèi)及ZafDisplay類(lèi)提供的函數(shù)可完成PostScript文件的生成。ZafPrinter類(lèi)繼承ZafDisplay 類(lèi)而來(lái)，因此，在ZafPrinter 中除了繼承來(lái)的圖形顯示函數(shù)之外，還定義了與打印機(jī)接口相關(guān)的函數(shù)，如BeginJob()，EndJob()，BeginPage()，EndPage()等。
在用ZINC自帶的程序生成PostScript文件時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：
(1）將自定義的顏色值加入顏色表中，在i_print.cpp文件(在目錄…\Tornado\target\src\zinc\generic下）中，原來(lái)的顏色表定義為：
static unsigned long psColorTable[16]=
{
0x00000000L, // 0－ZAF_CLR_BLACK
0x00000080L, // 1－ZAF_CLR_BLUE
0x00008000L, // 2－ZAF_CLR_GREEN
0x00008080L, // 3－ZAF_CLR_CYAN
0x00800000L, // 4－ZAF_CLR_RED
0x00800080L, // 5－ZAF_CLR_MAGENTA
0x00808000L, // 6－ZAF_CLR_BROWN
0x00C0C0C0L, // 7－ZAF_CLR_LIGHTGRAY
0x00808080L, // 8－ZAF_CLR_DARKGRAY
0x000000FFL, // 9－ZAF_CLR_LIGHTBLUE
0x0000FF00L, // 10－ZAF_CLR_LIGHTGREEN
0x0000FFFFL, // 11－ZAF_CLR_LIGHTCYAN
0x00FF0000L, // 12－ZAF_CLR_LIGHTRED
0x00FF00FFL, // 13－ZAF_CLR_LIGHTMAGENTA
0x00FFFF00L, // 14－ZAF_CLR_YELLOW
0x00FFFFFFL, // 15－ZAF_CLR_WHITE
};
保留原有的16種顏色，再增加48種海圖中的顏色：
0x00000000, 0x00000080, 0x0000b400, 0x0080ffff,
0x00d20000, 0x00ff00ff, 0x00dc8000, 0x00c0c0c0,
0x00ffc7ab, 0x000000ff, 0x0000ff00, 0x00c8ffff,
0x00ff0000, 0x00ff96ff, 0x00ffffc0, 0x00ffffff,
0x00ff02fd, 0x00ff02fd, 0x00ff02fd, 0x00ff02fd,
0x00ff02fd, 0x00ff02fd, 0x00ff02fd, 0x00ff02fd,
0x00ff02fd, 0x00ff02fd, 0x00ff02fd, 0x00ff02fd,
0x00ff02fd, 0x00ff02fd, 0x00ff02fd, 0x00ff02fd,
0x00000000, 0x000000ff, 0x0033aa00, 0x0060c0c0,
0x00b03030, 0x00c040c0, 0x00804040, 0x00a0a0a0,
0x00404040, 0x008080ff, 0x0080ff80, 0x0016edfe,
0x00e02020, 0x00e010e0, 0x00ffff80, 0x00ffffff,
這樣顏色表中共有64種可用顏色。
同時(shí)將
for(index = 0; index < 16; index＋＋)
colorTable[index]= psColorTable[index];
改為：
for(index = 0; index < 64; index＋＋)
colorTable[index]= psColorTable[index];
(2）為使生成的PostScript文件盡可能的小，對(duì)原來(lái)海圖的畫(huà)圖程序做了一點(diǎn)改動(dòng)。在原程序中，多邊形的繪制是通過(guò)畫(huà)兩點(diǎn)線完成的，這樣，生成PostScript文件比較大，可將其改為直接調(diào)用畫(huà)多邊形的函數(shù)Polygon()。經(jīng)過(guò)這樣的改動(dòng)，生成的PostScript文件減小了很多，原來(lái)的一頁(yè)圖生成的PostScript文件為3.65M，改動(dòng)后不足1M。
5 PostScript 文件在VxWorks操作系統(tǒng)下的打印輸出
要使用打印驅(qū)動(dòng)程序，首先要調(diào)用函數(shù)lptDevCreate(char＊name,intchannel)為L(zhǎng)PT端口創(chuàng)建設(shè)備，其中端口號(hào)由參數(shù)channel指定，創(chuàng)建的設(shè)備的名稱(chēng)為name。只能為一個(gè)端口號(hào)創(chuàng)建一個(gè)設(shè)備。
創(chuàng)建設(shè)備成功之后，主機(jī)就可以向打印機(jī)發(fā)送PostScript文件了，其程序流程如圖2。
6 漢字打印輸出的實(shí)現(xiàn)
在VxWorks操作系統(tǒng)下，實(shí)現(xiàn)電子海圖中漢字的顯示和打印輸出功能的基本思路是：利用Windows操作系統(tǒng)中的TrueType字庫(kù)，根據(jù)需要顯示漢字的Unicode編碼，在TrueType字庫(kù)中找到該漢字的相應(yīng)信息，按照TrueType字庫(kù)中存儲(chǔ)的信息，將漢字顯示或打印輸出。
TrueType字庫(kù)由很多表組成，它是用一些閉合的輪廓線來(lái)描述每個(gè)字符的。若能夠訪問(wèn)TrueType字庫(kù)獲得相應(yīng)漢字的描述信息，就能將漢字畫(huà)出來(lái)。對(duì)于TrueType字庫(kù)的訪問(wèn)，網(wǎng)上有開(kāi)放的資源可以實(shí)現(xiàn)，這就是FreeType2，它為應(yīng)用程序訪問(wèn)字庫(kù)文件提供了統(tǒng)一的接口，支持的格式包括TrueType, OpenType, Type1, CID, CFF, Windows FON/FNT, X11 PCF等。要使用FreeType, 就要在相應(yīng)的操作系統(tǒng)下對(duì)源代碼進(jìn)行編譯，生成一個(gè)庫(kù)文件，然后在應(yīng)用程序中調(diào)用相應(yīng)的API庫(kù)函數(shù)。
通過(guò)FreeType提供的庫(kù)函數(shù)，應(yīng)用程序可以訪問(wèn)TrueType字庫(kù)，根據(jù)所得到的TrueType漢字信息，就能實(shí)現(xiàn)TrueType字體的顯示或打印輸出。但是TrueType字庫(kù)的訪問(wèn)是通過(guò)Unicode編碼進(jìn)行的，也就是說(shuō)，只有獲得了字符的Unicode編碼，才能在TrueType字庫(kù)中得到該字符的描述信息。在電子海圖程序中，字符的Unicode編碼的獲得是通過(guò)查表實(shí)現(xiàn)的。所謂的查表，是指將國(guó)際漢字字符集中所有字符的Unicode編碼，存在一個(gè)數(shù)組unsigned long gb2312_uni_data[87][94],根據(jù)字符的區(qū)位碼就可以得到相應(yīng)的Unicode編碼。例如區(qū)號(hào)為qh，位號(hào)為wh的字符的Unicode編碼就是數(shù)組元素gb2312_uni_data[qh－1][wh－1]的值。
保存所有字符的Unicode編碼的數(shù)組gb2312_uni_data[87][94]是在Windows操作系統(tǒng)下轉(zhuǎn)換得到的。具體的做法是將國(guó)際漢字字符集中的所有字符按照一定的格式保存成文本文件，然后從文件中讀出每個(gè)字符，調(diào)用函數(shù)MultiByteToWideChar(…)將其轉(zhuǎn)換成Unicode編碼，并將其保存。
根據(jù)TrueType字庫(kù)中字符的信息，顯示或打印輸出字符有兩種途徑：一種是調(diào)用FreeType的API函數(shù)得到相應(yīng)字符的輪廓線，然后將其填充；另一種是調(diào)用FreeType的API函數(shù)直接得到字符的位圖，再調(diào)用相應(yīng)操作系統(tǒng)中的打點(diǎn)函數(shù)實(shí)現(xiàn)位圖的顯示。由于第二種方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，并且海圖系統(tǒng)中的漢字不是很多，所以在海圖程序中使用的是第二種方法。
在獲得相應(yīng)漢字的字形位圖信息的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)漢字打印輸出功能的關(guān)鍵是如何使用PostScript語(yǔ)言描述相應(yīng)漢字字形的位圖信息。在程序的設(shè)計(jì)中，通過(guò)畫(huà)1個(gè)像素長(zhǎng)度的直線來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的輸出，然后用一系列的點(diǎn)輸出位圖信息。其中，點(diǎn)的輸出用PostScript語(yǔ)言表示為：
x y moveto
x＋1 y lineto
根據(jù)漢字橫多豎少的特點(diǎn)，可以對(duì)以上產(chǎn)生的PostScript文件進(jìn)行優(yōu)化，如果N點(diǎn)在一條橫線上，就直接畫(huà)N長(zhǎng)度的直線，用PostScript語(yǔ)言表示為：
x y moveto
x＋N y line to
這樣，就將原來(lái)的N條PostScript語(yǔ)句轉(zhuǎn)化為1條語(yǔ)句，從而減少了PostScript文件的長(zhǎng)度。
7 結(jié)束語(yǔ)
VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)決定了在此操作系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序的重要性。根據(jù)需要配置相應(yīng)的設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)硬件的驅(qū)動(dòng)，是VxWorks系統(tǒng)中進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的前提。本文介紹的電子海圖系統(tǒng)打印功能的總體設(shè)計(jì)思想及實(shí)現(xiàn)方法，已在哈爾濱工程大學(xué)研制的某型電子海圖系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)中得到應(yīng)用。
RTW（Real-Time Workshop）是Matlab圖形建模和仿真環(huán)境Simulink的一個(gè)重要的補(bǔ)充功能模塊，它是一個(gè)基于Simulink的代碼自動(dòng)生出環(huán)境，它能直接從Simulink的模型中產(chǎn)生優(yōu)化的、可移植的和個(gè)性化的代碼，并根據(jù)目標(biāo)配置自動(dòng)生成多種環(huán)境下的程序。
RTW提供了幾個(gè)快速原型化的目標(biāo)，其中包括提供了從Simulink模型到VxWorks應(yīng)用代碼的自動(dòng)轉(zhuǎn)換接口Tornado Real-Time Target，可以讓用戶(hù)的模型在VxWorks上執(zhí)行。
2、Tornado(VxWorks)實(shí)時(shí)目標(biāo)運(yùn)行時(shí)結(jié)構(gòu)
開(kāi)發(fā)VxWorks實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的典型配置，如圖1所示：
圖1 VxWorks實(shí)時(shí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的經(jīng)典配置
實(shí)時(shí)代碼在主機(jī)上，用Tornado提供的交叉編譯器編譯。通過(guò)RTW的Tornado實(shí)時(shí)目標(biāo)生成目標(biāo)文件(vxmodel.lo)，可通過(guò)Tornado集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的WindSh下載到VxWorks目標(biāo)機(jī)。實(shí)時(shí)程序在VxWorks目標(biāo)機(jī)上執(zhí)行，通過(guò)IO設(shè)備和外部硬件交換數(shù)據(jù)，并保持和主機(jī)之間的相互通信。
實(shí)時(shí)程序運(yùn)行在VxWorks目標(biāo)機(jī)上，而Simulink運(yùn)行在主機(jī)上。Simulink需要VxWorks目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行的任務(wù)來(lái)處理通信過(guò)程。Tornado（VxWorks）Real-Time Tartget生成如下VxWorks任務(wù)：一個(gè)用于和Simulink通信，其他用于完成模型功能[2]。
3、Tornado(VxWorks)實(shí)時(shí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
我的實(shí)驗(yàn)環(huán)境如下表：
表1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
3.2 實(shí)時(shí)目標(biāo)的具體實(shí)現(xiàn)步驟
為了通過(guò)Real-Time Workshop實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行一個(gè)基于VxWorks的實(shí)時(shí)程序，用戶(hù)可按如下的步驟進(jìn)行：
(1) 在Matlab/Simulink下建立一個(gè)模型，這里以一個(gè)經(jīng)典的PID模型為例：
圖2 實(shí)驗(yàn)所采用的經(jīng)典PID模型
模型采用外部工作模式（External Mode），并設(shè)置Simulink Parameters對(duì)話框中的參數(shù)：
圖3 仿真參數(shù)Solver設(shè)置
圖4 仿真參數(shù)Real-Time Workshop設(shè)置
圖5 仿真參數(shù)code generation options設(shè)置
(2) 配置模板聯(lián)編連文件tornado.tmf，該文件位于%matlabroot%/rtw/c/tornado目錄下，要對(duì)這個(gè)文件作如下修改：
#------------ Macros read by make_rtw -------------
MAKECMD = C:Tornado2.2hostx86-win32 inmake
HOST = PC
#-------------Tool Locations-----------------------------
WIND_BASE= C:Tornado2.2
WIND_REGISTRY=$(COMPUTERNAME)
WIND_HOST_TYPE=x86-win32
#------------Vxworks Configuration------------------
VX_TARGET_TYPE = pentium
CPU_TYPE = PENTIUM2
#-------------Macros for Downloading to Target-----
TARGET=target
TGTSVR_HOST=host
VX_CORE_LOC = $(WIND_BASE)/target/config/ pcPentium3/vxWorks
(3) 程序的生成、編譯、連接
設(shè)置完參數(shù)，保存后，開(kāi)始創(chuàng)建程序，單擊上圖中的Build按鈕，開(kāi)始編譯程序，成功后可在當(dāng)前的目錄中產(chǎn)生了一個(gè)vxmodel_tornado_rtw的文件夾和一個(gè)目標(biāo)文件vxmodel.lo。
(4) 手動(dòng)下載和運(yùn)行可執(zhí)行文件
現(xiàn)在可以將實(shí)時(shí)程序下載到目標(biāo)機(jī)中，具體的方法是在Tornado集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中啟動(dòng)WindSh，在WindSh窗口執(zhí)行如下命令：
ld<vxmodel.lo
請(qǐng)注意要保證lo文件在WindSh的工作路徑下。VxWorks實(shí)時(shí)程序定義了一個(gè)函數(shù)rt_main()，用來(lái)創(chuàng)建和執(zhí)行模型代碼、完成與Simulink的通信（如果選擇了外部模式方式）。rt_main函數(shù)在文件rt_main.c中定義，這個(gè)文件位于目錄%matlabroot% twc ornado中。
在WindSh窗口中調(diào)用rt_main函數(shù)，開(kāi)始運(yùn)行程序：sp(rt_main,vxmodel,"-tf 100 -w ","*",0,30,17725)
參數(shù)的含義分別是：
rt_main()是實(shí)時(shí)程序定義的函數(shù)，用來(lái)產(chǎn)生任務(wù)執(zhí)行代碼和與Simulink進(jìn)行通信；?
-tf用于指定仿真時(shí)間，此處設(shè)為100秒；?
-w表示在外部模式時(shí)，運(yùn)行前等待來(lái)自Simulink消息的觸發(fā)；?
“*”為安裝所有的信號(hào)；?
0表示使用各自的模塊名；?
30表示使用默認(rèn)作為tBaseRate優(yōu)先級(jí)；?
17725為T(mén)CP默認(rèn)端口號(hào)（可以設(shè)置在256~65535之間）。?
運(yùn)行后我們可以看到目標(biāo)機(jī)上的屏幕上顯示：
waiting for start message from host
(5) 建立連接
在External Target Interface對(duì)話框中的MEX-file arguments指定目標(biāo)機(jī)的IP、冗長(zhǎng)度和TCP端口號(hào)，如圖6所示，就可以建立連接了。
圖6 External Target Interface對(duì)話框設(shè)置
打開(kāi)External Mode Control Panel，如圖7所示。點(diǎn)擊Connect按鈕，執(zhí)行Start real-time code，可以看到Scope上的圖形輸出。此時(shí)，可以改變模型的參數(shù)（如增益的數(shù)值），參數(shù)下載后Scope的曲線將隨之改變。仿真時(shí)間結(jié)束以后，可以看到產(chǎn)生了一個(gè)external.mat文件，由目標(biāo)機(jī)會(huì)傳到主機(jī)，放在Tornado的安裝根目錄下。
圖7 External Mode Control Panel對(duì)話框
4、結(jié)論
針對(duì)Matlab的仿真特性和VxWorks操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)特點(diǎn)，本文介紹了RTW面向Tornado(VxWorks)實(shí)時(shí)目標(biāo)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，并且較為詳細(xì)的闡述了Tornado(VxWorks)實(shí)時(shí)目標(biāo)的具體實(shí)現(xiàn)流程，實(shí)現(xiàn)了Simulink在Tornado(VxWorks)實(shí)時(shí)目標(biāo)下的仿真。
在結(jié)合相關(guān)文檔的同時(shí)，筆者加入了親身實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，增補(bǔ)了一些必要的內(nèi)容，完善了實(shí)驗(yàn)的具體步驟，降低了為讀者今后實(shí)驗(yàn)的調(diào)試難度
]]>VxWorks 是美國(guó) Wind River System 公司（ 以下簡(jiǎn)稱(chēng)風(fēng)河 公司 ，即 WRS 公司）推出的一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。WRS 公司 組建于1981年，是一個(gè)專(zhuān)門(mén)從事實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的軟件公司，該公司在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域被世界公認(rèn)為是最具有領(lǐng)導(dǎo)作用的公司。
VxWorks 是一個(gè)運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上的高性能、可裁減的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習(xí)、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等。在美國(guó)的 F-16、FA-18 戰(zhàn)斗機(jī)、B-2 隱形轟炸機(jī)和愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈上，甚至連1997年4月在火星表面登陸的火星探測(cè)器上也使用到了VxWorks。
1984年 WRS 公司推出它的第一個(gè)版本--VxWorks 1.0.1，在 1999年推出了它的最新版本VxWorks 5.4。從1995年以后， WRS 公司推出了一套實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境-- Tornado。
1.1 Tornado2.0 組件
Tornado是嵌入式實(shí)時(shí)領(lǐng)域里最新一代的開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境。Tornado給嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)不受目標(biāo)機(jī)資源限制的超級(jí)開(kāi)發(fā)和調(diào)試環(huán)境。Tornado包含三個(gè)高度集成的部分：
. 運(yùn)行在宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)上的強(qiáng)有力的交叉開(kāi)發(fā)工具和實(shí)用程序；
. 運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上的高性能、可裁剪的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks；
. 連接宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)的多 種通訊方式，如：以太網(wǎng)，串口線，ICE或ROM仿真器等。
對(duì)于不同的目標(biāo)機(jī)，Tornado給開(kāi)發(fā)者提供一個(gè)一致的圖形接口和人機(jī)界面。當(dāng)使用Tornado的開(kāi)發(fā)人員轉(zhuǎn)向新的目標(biāo)機(jī)時(shí)，不必再花費(fèi)時(shí)間學(xué)習(xí)或適應(yīng)新的工具；對(duì)深嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)更重要的是，Tornado所有的工具都是駐留在開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的。在嵌入式系統(tǒng) 工具發(fā)展歷史上，Tornado是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了當(dāng)目標(biāo)機(jī)資源有限時(shí)開(kāi)發(fā)工具仍可使用而且功能齊全的開(kāi)發(fā)環(huán)境。另外，所有工具都通過(guò)一個(gè)中央服務(wù)器（Target Server）處理與目標(biāo)機(jī)的通訊。所以無(wú)論連結(jié)方式是Ethernet，還是串口線、ICE仿真器、ROM仿真器或客戶(hù)設(shè)計(jì)的調(diào)試通道，所有工具均可使用。
1.1.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)
特點(diǎn)：
l 實(shí)時(shí)，能滿足嚴(yán)格的時(shí)間要求；
l 多任務(wù)內(nèi)核：
實(shí)時(shí)調(diào)度（基于優(yōu)先級(jí)或搶占式的）；
任務(wù)間通訊；
互斥；
l 其他標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備作為庫(kù)的形式支持內(nèi)核；
l 系統(tǒng)可重新配置，根據(jù)需要裁減組件，空間小；
l 所有任務(wù)駐留在同一地址空間（任務(wù)間通訊快而容易，上下文切換快，但一個(gè)任務(wù)崩潰會(huì)影響別的任務(wù)）；
l 所有任務(wù)運(yùn)行在超級(jí)（supervisor）模式（沒(méi)有哪個(gè)系統(tǒng)調(diào)用具有壓倒一切的優(yōu)勢(shì)，所有的設(shè)備都作為普通子程序調(diào)用）;
l 在主機(jī)上編寫(xiě)代碼和編譯；在目標(biāo)機(jī)上進(jìn)行調(diào)試和執(zhí)行；
1.1.2 tornado 開(kāi)發(fā)工具
l CrossWind:
源程序（C 或 C++ 以及匯編程序等）的調(diào)試工具。 CrossWind結(jié)合了圖形方式和命令行方式的最大特點(diǎn)。 最普通的調(diào)試方式，例如斷點(diǎn)設(shè)置和程序執(zhí)行控制，可 以通過(guò)便捷的點(diǎn)擊方式實(shí)現(xiàn)。同樣，程序顯示框和數(shù) 據(jù)偵察窗也提供了一個(gè)直接的可視窗口來(lái)觀察應(yīng)用程 序中最關(guān)鍵的一部分。如果需要更復(fù)雜的調(diào)試，CrossWind 也提供了命令行的方式來(lái)調(diào)用它提供的各種命令。
l Browser:
可對(duì)系統(tǒng)對(duì)象（任務(wù)、消息隊(duì)列、信號(hào)量等）和存儲(chǔ) 器使用情況進(jìn)行觀察的瀏覽器。可以方便地監(jiān)視用戶(hù)的 目標(biāo)系統(tǒng)。Browser匯總了應(yīng)用進(jìn)程，內(nèi)存消耗和一個(gè)目 標(biāo)內(nèi)存的映射。通過(guò) Browser，用戶(hù)可以觀察信號(hào)量、 消息隊(duì)列、內(nèi)存分配、看門(mén)狗計(jì)時(shí)器、堆棧使用情況、 目標(biāo) CPU使用率、對(duì)象模塊結(jié)構(gòu)和符號(hào)表以及每個(gè)任務(wù)的詳細(xì)信息。
l WindSh:
提供從宿主機(jī)到目標(biāo)機(jī)之間的一個(gè)命令 shell。WindSh 是一種非常受歡迎的開(kāi)發(fā)工具，它具有很強(qiáng)的交互性和可操作性，允許用戶(hù)調(diào)用內(nèi)存中的應(yīng)用程序模塊或是 VxWorks模塊中的任何例程。它不但具有一般命令語(yǔ)言的功能，而且也具有 C 語(yǔ)言的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能夠解釋幾乎任何 C 語(yǔ)言表達(dá)式， 執(zhí)行大多數(shù) C 語(yǔ)言算子，解析符號(hào)表數(shù)據(jù)。對(duì)初用者來(lái)說(shuō)，WindSh學(xué)習(xí)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，使用比較方便，對(duì)熟練用戶(hù)而言，則有較為高級(jí)的手段可以應(yīng)用。
l WindView:
非常出色的系統(tǒng)可視診斷和分析工具。可非常容易地觀察各任務(wù)，中斷程序之間的相互作用。它是在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)期間的可視工具。
l VxSim:
快速原型仿真器？稍谟布O(shè)備未完成之前，在宿主機(jī)上對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行仿真分析。
l Project Facility:
工程管理工具，配制應(yīng)用程序或vxworks本身。
]]>目前市場(chǎng)上比較著名的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有：VxWorks、PSOS、Nucleus、QNX、VRTX、Windows CE、Palm 0S、Lynx0S等。 其中，VxWorks是一個(gè)具有微內(nèi)核、可裁剪的高性能強(qiáng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)市場(chǎng)上處于領(lǐng)先地位。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等。在美國(guó)的 F-16戰(zhàn)斗機(jī)、B-2 隱形轟炸機(jī)和愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈上，甚至火星探測(cè)器上都使用了VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中使用串口通信，不僅可擴(kuò)展嵌入式設(shè)備通信能力，而且可擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
2 VxWorks簡(jiǎn)介
VxWorks是由wRS(wind River Systems，Inc．)公司開(kāi)發(fā)的一套具有微內(nèi)核、高性能、可伸縮的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，支持廣泛的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，并能夠根據(jù)用戶(hù)的需求進(jìn)行組合，其開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)和對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持使開(kāi)發(fā)者只需做最少的工作即可設(shè)計(jì)出有效的適合于不同用戶(hù)要求的系統(tǒng)。除了性能出眾的操作系統(tǒng)之外，wRS公司還提供了優(yōu)秀的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具Tornado。Tornado由三個(gè)高度集成的部分組成：Tornado工具，一整套強(qiáng)有力的交叉開(kāi)發(fā)工具；VxWorks運(yùn)行系統(tǒng)，是運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上的高性能、可裁剪的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；連接目標(biāo)機(jī)和宿主機(jī)的通信選項(xiàng)，加以太網(wǎng)、串行線路、在線仿真等。Tornado能夠支持Windows、Unix等流行的工作平臺(tái)和PowerPC、X86、ARM等幾乎所有的目標(biāo)處理器，所提供的工具可用于所有目標(biāo)機(jī)，并具有兩種調(diào)試模式(系統(tǒng)模式和任務(wù)模式)。除了基本的功能和開(kāi)發(fā)工具外，Tornado還具有先進(jìn)的系列網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，極大地?cái)U(kuò)展了Tornado的網(wǎng)絡(luò)特性，并增強(qiáng)了嵌人式微處理器的網(wǎng)絡(luò)特性。[1]
3 串口通信基本原理
串口在嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中是一類(lèi)重要的數(shù)據(jù)通信接口，其本質(zhì)功能是作為CPU和串行設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當(dāng)數(shù)據(jù)從CPU經(jīng)過(guò)串行端口發(fā)送出去時(shí)，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位；在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序要使用串口進(jìn)行通信，必須在使用之前向操作系統(tǒng)提出資源申請(qǐng)要求(打開(kāi)串口)，通信完成后必須釋放資源(關(guān)閉串口)。
串口通信的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，在傳輸數(shù)據(jù)量不大、要求速度不高而傳輸距離較大的通信場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。
在VxWorks中，將I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為任何類(lèi)型的設(shè)備提供一個(gè)簡(jiǎn)單、統(tǒng)一、獨(dú)立于設(shè)備的接口，任何對(duì)于串口的操作都可以視為對(duì)一個(gè)文件的操作，而不必了解串口設(shè)備或程序驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。在串口通信軟件的設(shè)計(jì)中，當(dāng)串口初始化完成后，在使用之前利用open()打開(kāi)相應(yīng)串口，然后進(jìn)行配置。
VxWorks提供終端和偽終端設(shè)備驅(qū)動(dòng)。Tty驅(qū)動(dòng)針對(duì)實(shí)終端；pty針對(duì)仿真終端的程序。Tty設(shè)備有兩種操作模式：raw模式和line模式。在raw模式下，每個(gè)剛從設(shè)備輸入的字符對(duì)讀者都是有效的；在line模式下所有輸入字符被存儲(chǔ)，直到NEWLINE字符輸入。設(shè)備選項(xiàng)字使用帶FIOSETOPTIONS 功能的ioctl()程序來(lái)設(shè)置。[2]
配置完成后，依據(jù)串口打開(kāi)時(shí)的讀寫(xiě)標(biāo)志，調(diào)用函數(shù)write()、read()對(duì)串口進(jìn)行只讀操作、只寫(xiě)操作或同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。
為提高數(shù)據(jù)接收的實(shí)時(shí)性，可采用中斷方式，利用VxWorks提供的select函數(shù)的事件觸發(fā)機(jī)制，將讀串口的任務(wù)阻塞使其一直等待數(shù)據(jù)，當(dāng)有數(shù)據(jù)來(lái)到的時(shí)候該任務(wù)會(huì)立刻自動(dòng)響應(yīng)，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
4 環(huán)境配置
在本實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中采用486機(jī)作為目標(biāo)機(jī)，串口通信時(shí)目標(biāo)機(jī)VxWorks系統(tǒng)啟動(dòng)盤(pán)的制作步驟：
(1) 修改通用配置文件\\Tornado\target\config\pc486\config.h。在config.h文件中加入以下宏定義：
#define INCLUDE_WDB
#define INCLUDE_WDB_TTY_TEST
#undef WDB_COMM_TYPE
#define WDB_COMM_TYPE WDB_COMM_SERIAL /*定義通信方式為串口聯(lián)結(jié)*/
#define WDB_TTY_CHANNEL 1 /*通道號(hào)*/
#define WDB_TTY_BAUD 9600 /*串口速率，可設(shè)置至38400*/
#define WDB_TTY_DEV_NAME "tyCo/1"
#define CONSOLE_TTY 0
#define DEFAULT_BOOT_LINE "fd=0，0（0，0）hostname：/fd0/vxWorks \ h=主機(jī)
ip e=目標(biāo)機(jī)ip u=主機(jī)上的登錄用戶(hù)名"
(2) 在Tornado集成環(huán)境中執(zhí)行菜單命令Project > Make PC486 > Common Targets > clean刪除以前生成的文件，執(zhí)行菜單命令Project > Make PC486 > Boot Rom Targets > bootrom_uncmp編譯鏈接生成bootrom_uncmp ；再選擇VxWorks Target,編譯生成vxworks；
(3) 拷貝\\Tornado\target\config\pc486\bootrom_uncmp至\\Tornado\host\bin下
(4) 重命名文件bootrom_uncmp為bootrom；
(5) 準(zhǔn)備一張已格式化的空盤(pán)插入軟驅(qū)；
(6) 在目錄\\Tornado\host\bin下執(zhí)行命令 mkboot a: bootrom；
(7)拷貝\\Tornado\target\config\pc486\VxWorks至軟盤(pán)；
(8) 將系統(tǒng)制作盤(pán)插入目標(biāo)機(jī)軟驅(qū)，加電啟動(dòng)目標(biāo)機(jī)即載入VxWorkst系統(tǒng)。[3]
5程序示例
5.1 在程序中加入下列頭文件
#include <vxWorks.h>
#include "strLib.h"
#include <string.h>
#include <sioLib.h>
#include <ioLib.h>
#include <stdio.h>
#include <ioctl.h>
#include <selectLib.h>
#include "types/vxTypesOld.h"
5.2 打開(kāi)串口
int open_com1(void) //打開(kāi)串口1函數(shù)
{ int sfd；//串口設(shè)備文件描述符
sfd =open(”／tyCo／0”，0_RDWR，0)；//打開(kāi)串口并返回串口設(shè)備文件描述符
if(sfd ==ERROR) //如果不能打開(kāi)串口1則打印出錯(cuò)信息
printf("You can’t open port com1 !")
5.3 配置串口
int config_com1(void) //串口1配置函數(shù)
{ ioctl(sfd,FIOSETOPTIONS,OPT_LINE); //設(shè)置串口工作模式為行模式：LINE_MODE
ioctl(sfd,FIOBAUDRATE,9600); //設(shè)置串口波特率為9600bps
ioctl(sfd,FIOFLUSH,0); //清空輸入輸出緩沖
ioctl(sfd,SIO_HW_OPTS_SET,CS8|STOPB|PARENB|PARODD);
//設(shè)置 8 位數(shù)據(jù)位，2位停止位，帶校驗(yàn)位，奇校驗(yàn)
}
5.4 串口接收數(shù)據(jù)
int accept _com1(void) //從串口1接收數(shù)據(jù)函數(shù)
{ while(1)
{ char * accept _buf;
FD_ZERO(&fds_data);//位碼置零
FD_SET(sfd,&fds_data);//初始化位碼
width＝sfd +1;
//任務(wù)阻塞等待讀串口準(zhǔn)備完畢；
if(select(width，&fds_data，NULL，NULL，NULL)==ERROR)
return(ERROR);
read(sfd, accept _buf,sizeof(accept _buf)); //從串口讀字符
printf("accept message is : %s \n\n", accept _buf); //輸出接收到的信息
}
}
5.5 串口發(fā)送數(shù)據(jù)
int send_com1(void) //向串口1發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)
{ char *send_buf =" Data had accept!"; //待發(fā)送數(shù)據(jù)
//任務(wù)阻塞等待寫(xiě)串口準(zhǔn)備完畢
if(select(width，NULL，＆data_fds，NULL,NULL==ERROR)
return(ERROR) ;
if(FD_ISSET(sfd，&fds_data)) //檢查串口準(zhǔn)備好就向串口寫(xiě)數(shù)據(jù)
write(sfd，send_buf，sizeof(send_buf)) ;
}
5.6 關(guān)閉串口
close(sfd)；
6結(jié)束語(yǔ)
RS-232串口通信雖速率不高，但RS-422標(biāo)準(zhǔn)串行口通信則采用了雙線傳輸，大大增加了抗共模干擾的能力，最大數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到10Mb/s，這對(duì)于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換具有極大的優(yōu)勢(shì)。
本文描述了在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks中利用串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的方法，并給出了示例程序，目前已經(jīng)在我們開(kāi)發(fā)的風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)中獲得了應(yīng)用。該方法可將其串口通信可適用于工業(yè)控制等多方面，具有廣泛的適應(yīng)性。在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中使用串口通信，不僅可擴(kuò)展嵌入式設(shè)備通信能力，而且可擴(kuò)大其的應(yīng)用范圍。
]]>本監(jiān)控系統(tǒng)采用TI公司的TPS3307-33D來(lái)作為電源檢測(cè)IC。該器件的Reset有效電源復(fù)位電壓值定義為VDD=1.1V。TPS3307-33D可同時(shí)監(jiān)視兩種獨(dú)立電壓，還可控制另外一種電壓，這種電壓可以獨(dú)立調(diào)整并在內(nèi)部與復(fù)位邏輯電路相連。
3 通信平臺(tái)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)包括底層軟件和系統(tǒng)軟件兩部分，其中底層軟件主要是DSP圖像處理算法以及啟動(dòng)等運(yùn)行程序，這些程序可在CCS環(huán)境下由C語(yǔ)言編寫(xiě)并進(jìn)行匯編優(yōu)化，CCS是TI公司發(fā)布的DSP軟件運(yùn)行環(huán)境;
在系統(tǒng)軟件方面，基于PCI總線的圖像處理系統(tǒng)所面臨的難點(diǎn)頗多，其中難度最大的是PCI驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。
3.1 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件可以選用以VxWorks為操作系統(tǒng)的嵌入式設(shè)計(jì)方法。
VxWorks操作系統(tǒng)的集成環(huán)境叫Tornado。Tor-nado集成環(huán)境是一個(gè)高效明晰的圖形化實(shí)時(shí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它包括一套完整的、面向嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)測(cè)工具。VxWorks的優(yōu)點(diǎn)如下：
(1)具有較好的可裁減性;
(2)支持應(yīng)用程序的動(dòng)態(tài)鏈接和動(dòng)態(tài)下載;
(3)具有較好的兼容性;
(4)具有很高的可靠性和穩(wěn)定性;
(5)具有很好的實(shí)時(shí)性;
VxWorks的多任務(wù)機(jī)制對(duì)任務(wù)的控制采用優(yōu)先級(jí)搶占和輪轉(zhuǎn)調(diào)度機(jī)制，從而充分保證了實(shí)時(shí)性，并可用同樣的硬件配置滿足更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性要求，以便為應(yīng)用開(kāi)發(fā)留下更大的余地。
PCI設(shè)備有三種物理存儲(chǔ)空間：配置空間、存儲(chǔ)器空間和I/O空間。其中配置空間是長(zhǎng)度為256字節(jié)的一段連續(xù)空間，空間定義如圖4所示，在配置空間中， 只讀空間包括設(shè)備標(biāo)識(shí)、供應(yīng)商代碼、修改版本、分類(lèi)代碼以及頭標(biāo)類(lèi)型。其中供應(yīng)商代碼用來(lái)標(biāo)識(shí)設(shè)備供應(yīng)商的代碼;設(shè)備標(biāo)識(shí)用來(lái)標(biāo)識(shí)某一特殊的設(shè)備;修改版 本標(biāo)識(shí)設(shè)備的版本號(hào);分類(lèi)代碼用來(lái)標(biāo)識(shí)設(shè)備的種類(lèi);而頭標(biāo)類(lèi)型用來(lái)標(biāo)識(shí)頭類(lèi)型以及是否為多功能設(shè)備。除供應(yīng)商代碼之外，其他字段的值可由供應(yīng)商分配。
基地址寄存器最重要的功能是分配PCI設(shè)備的系統(tǒng)地址空間。在基地址寄存器中，bit0(最低位)可用來(lái)標(biāo)識(shí)到底是存儲(chǔ)器空間還是I/O地址空間；刂 寄存器映射到存儲(chǔ)器空間時(shí)，bit0為“0”，而當(dāng)其映射到I/O地址空間時(shí)，bit0為“1”。
在驅(qū)動(dòng)PCI設(shè)備時(shí)，首先是PCI設(shè)備的查找。嵌入式操作系統(tǒng)一般都提供有相應(yīng)的API函數(shù)查找。而在VxWorks操作系統(tǒng)中，通過(guò)函數(shù) pciFindDevicePCI_VENDOR_IDPCI_DEVICEindex &pciBus &pciDevice，&pciFunc_可以找到供應(yīng)商代碼為PCI_VENDOR_ID、設(shè)備標(biāo)識(shí)為PCI_DEVICE的第n(index+1)個(gè) 設(shè)備，并且返回總線號(hào)、設(shè)備號(hào)以及功能號(hào)，然后分別保存于&pciBus、&pciDevice、&pci-Func中。
其次是PCI設(shè)備的配置。通過(guò)操作系統(tǒng)提供的API函數(shù)可以訪問(wèn)PCI設(shè)備的配置空間，從而完成PCI設(shè)備基址寄存器的配置、中斷配置、以及ROM基地址 寄存器的配置，最終得到PCI存儲(chǔ)器空間和I/O地址空間的映射以及設(shè)備中斷號(hào)等。在VxWorks操作系統(tǒng)中，訪問(wèn)PCI設(shè)備配置空間的API函數(shù)有： pciConfigOutLong和pciConfigInLong等，它們可分別完成對(duì)PCI設(shè)備配置空間的讀寫(xiě)操作。
然后是根據(jù)PCI設(shè)備的配置參數(shù)來(lái)編寫(xiě)不同設(shè)備的初始化程序、中斷服務(wù)程序以及對(duì)PCI設(shè)備存儲(chǔ)空間的訪問(wèn)程序。
3.2 遠(yuǎn)程控制與通信鏈路
由于基于串行口的PPP協(xié)通信方式現(xiàn)已被各種ISP所接受。而且VxWorks系統(tǒng)也支持PPP協(xié)議，因此，在VxWorks下通過(guò)Modem建立與ISP的物理連接，然后再完成設(shè)備的PPP數(shù)據(jù)鏈路設(shè)置，就可以通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
]]>
2 VxWorks操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介
Vxworks就是一個(gè)由WRS公司推出的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),具有多任務(wù)、可裁減、可靠性好、實(shí)時(shí)性高等特點(diǎn), 是業(yè)界公認(rèn)的性能出色的一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)由400多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的、短小精煉的目標(biāo)模塊組成，用戶(hù)可根據(jù)需要選擇適當(dāng)模塊來(lái)裁剪和配置系統(tǒng)，這有效地保證了系統(tǒng)的安全性和可靠性。系統(tǒng)的鏈接器可按應(yīng)用的需要自動(dòng)鏈接一些目標(biāo)模塊。這樣，通過(guò)目標(biāo)模塊之間的按需組合，可得到許多滿足功能需求的應(yīng)用。VxWorks操作系統(tǒng)的基本構(gòu)成模塊主要包括以下部分：高效的實(shí)時(shí)內(nèi)核Wind、兼容實(shí)時(shí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)POSIX、I/O系統(tǒng)、本機(jī)文件系統(tǒng)、文件I/O系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)特性、虛擬內(nèi)存（可選單元VxVMI）、共享內(nèi)存（可選單元VxMP）、駐留目標(biāo)工具、Wind基類(lèi)、工具庫(kù)、性能優(yōu)化、目標(biāo)代理、板級(jí)支持包、VxWorks仿真器（VxSim）。
VxWorks中與構(gòu)建實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)有關(guān)的內(nèi)容如下：
1）wind內(nèi)核任務(wù)調(diào)度策略
Wind內(nèi)核采用基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度法作為它的缺省策略，同時(shí)它也提供了輪轉(zhuǎn)調(diào)度法。
基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度，具有很多優(yōu)點(diǎn)。這種調(diào)度方法為每個(gè)任務(wù)指定不同的優(yōu)先級(jí)。沒(méi)有處于阻塞或懸置態(tài)的最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)將一直運(yùn)行下去。當(dāng)更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)由就緒態(tài)進(jìn)入運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)核立即保存當(dāng)前任務(wù)的上下文，切換到更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。而輪轉(zhuǎn)調(diào)度法分配給處于就緒態(tài)的每個(gè)同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)一個(gè)相同的執(zhí)行時(shí)間片。
2）信號(hào)量
VxWorks信號(hào)量是提供任務(wù)間通信、同步和互斥的最優(yōu)選擇,也是提供任務(wù)間同步和互斥的主要手段。VxWorks 提供3 種信號(hào)量來(lái)解決不同的問(wèn)題。
a. 二進(jìn)制信號(hào)量：二進(jìn)制信號(hào)量（Binary）能夠滿足任務(wù)間的互斥和同步,需要的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)最小。當(dāng)一個(gè)任務(wù)調(diào)用semTake()請(qǐng)求一個(gè)信號(hào)量時(shí),如果此時(shí)信號(hào)量可用,信號(hào)量會(huì)被清零,并且任務(wù)立即繼續(xù)執(zhí)行；如果信號(hào)量不可用,任務(wù)會(huì)被阻塞來(lái)等待信號(hào)量。
b. 互斥：互斥信號(hào)量（Mutex）用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)共享資源的保護(hù)，當(dāng)兩個(gè)以上的任務(wù)共享同一塊內(nèi)存緩沖區(qū)或同一個(gè)I/O設(shè)備之類(lèi)的資源時(shí),可能會(huì)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)；コ庑盘(hào)量可以通過(guò)對(duì)共享資源上鎖,實(shí)現(xiàn)高效的互斥訪問(wèn)。
c. 計(jì)數(shù)器信號(hào)量：計(jì)數(shù)器信號(hào)量（Count）是實(shí)現(xiàn)任務(wù)同步和互斥的另一種手段。計(jì)數(shù)器信號(hào)量除了像二進(jìn)制信號(hào)量那樣工作外,還保持對(duì)信號(hào)量釋放次數(shù)的跟蹤。
3) 中斷服務(wù)程序
VxWorks的所有中斷服務(wù)程序使用同一中斷堆棧，它在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)就已根據(jù)具體的配置參數(shù)進(jìn)行了分配和初始化，因此，必須保證它的大小，以使它能滿足最壞的多中斷情況。為了快速響應(yīng)中斷，中斷服務(wù)程序ISR運(yùn)行在特定的空間，不同于其它任何任務(wù)，中斷處理沒(méi)有任務(wù)的上下文切換。中斷也有缺陷：ISR不運(yùn)行在常規(guī)的任務(wù)上下文，它沒(méi)有任務(wù)控制塊。對(duì)于ISR的基本約束就是它們不能激活那些可能使調(diào)用程序阻塞的函數(shù)。
3 實(shí)時(shí)多任務(wù)程序設(shè)計(jì)
在一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,中斷處理是至關(guān)重要的，系統(tǒng)通過(guò)中斷機(jī)制響應(yīng)外部事件,并對(duì)外部事件作出處理,系統(tǒng)對(duì)中斷的響應(yīng)速度和中斷服務(wù)程序的處理速度直接反映了實(shí)時(shí)系統(tǒng)的性能。VxWorks提供函數(shù)intconnect(),它允許將指定的Ｃ函數(shù)與任何中斷相聯(lián)系。這個(gè)指定的Ｃ函數(shù)就是這個(gè)中斷的中斷服務(wù)程序, 中斷服務(wù)程序必須盡快結(jié)束,以免阻塞低優(yōu)先級(jí)的中斷,它不同于普通的任務(wù)模塊,必須滿足特殊的要求就是不許阻塞。為了既保證中斷服務(wù)程序盡快結(jié)束而且又避免ISR在調(diào)用函數(shù)時(shí)受到約束，這時(shí)可以使用信號(hào)量來(lái)將中斷與任務(wù)相聯(lián)系，用任務(wù)來(lái)完成IRS的功能，建立實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)。
具體的做法為，先利用函數(shù)taskSpamn()來(lái)創(chuàng)建多個(gè)任務(wù)，建立多任務(wù)環(huán)境，與中斷相聯(lián)系的任務(wù)處于高優(yōu)先級(jí)，利用semTake(semID)使該任務(wù)等待信號(hào)量而處于阻塞狀態(tài)，只有當(dāng)相應(yīng)的中斷到來(lái)時(shí)，中斷服務(wù)程序執(zhí)行semGive(semID)給出信號(hào)量，任務(wù)得到相應(yīng)的信號(hào)量而執(zhí)行。任務(wù)間通信利用互斥信號(hào)量實(shí)現(xiàn)內(nèi)存共享。
下面以一個(gè)數(shù)據(jù)采集的程序?qū)嵗齺?lái)說(shuō)明這種實(shí)時(shí)多任務(wù)程序的設(shè)計(jì)方法。
對(duì)于一個(gè)需要定周期采樣并且還要等待外部數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，讀入數(shù)據(jù)并與采樣數(shù)據(jù)融合的系統(tǒng)，我們進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)，系統(tǒng)劃分為三個(gè)任務(wù)，按優(yōu)先級(jí)高低排列的任務(wù)為：
a. 采樣與數(shù)字濾波（tsample）;
b. 讀入數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理（tdataprocess）;
c. 系統(tǒng)監(jiān)控（tmonitor）。
其中，tsample和tdataprocess通過(guò)信號(hào)量分別與定時(shí)中斷和外部數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好中斷相聯(lián)系，它們之間的通信利用互斥信號(hào)量實(shí)現(xiàn)內(nèi)存共享。當(dāng)沒(méi)有中斷到來(lái)時(shí)，任務(wù)得不到信號(hào)量而處于阻塞狀態(tài)，執(zhí)行tmonitor；當(dāng)中斷到來(lái)時(shí)，中斷服務(wù)程序產(chǎn)生信號(hào)量，相應(yīng)的高優(yōu)先級(jí)任務(wù)得到信號(hào)量而搶先執(zhí)行，當(dāng)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)執(zhí)行完后再執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)任務(wù)。程序如下：
1）主程序創(chuàng)建三個(gè)任務(wù)和兩個(gè)中斷連接。
STATUS main (void)
{…
tidsample=taskSpawn("tsample",200,0,STACK_SIZE,(FUNCPTR)sample,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0); tiddataprocess=taskSpawn("tDataprocess",210,0,STACK_SIZE,(FUNCPTR)dataprocess,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
…}
2) 中斷服務(wù)程序只產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)量。
void intSample(void){semGive(sampleSemID)；}
void intDataprocess(void){semGive(dataprocessSemID)；}
3)高優(yōu)先級(jí)任務(wù)等待信號(hào)量而處于阻塞狀態(tài)，要取得相應(yīng)的中斷服務(wù)程序發(fā)出的信號(hào)量才能運(yùn)行。
void sample (void)
{semTake(sampleSemID，WAIT_FOREVER)；
…}
void dataprocess (void)
{semTake(DataprocessSemID，WAIT_FOREVER)；
…}
該程序在WxSim下運(yùn)行，在軟件邏輯分析儀WindView下顯示的運(yùn)行結(jié)果如圖1—4。
圖 3 圖 4
其中，圖3顯示的運(yùn)行過(guò)程是，任務(wù)tmonitor執(zhí)行à中斷intrupptà中斷服務(wù)程序給出信號(hào)量semGive(sampleSemID)à中斷tintà中斷服務(wù)程序給出信號(hào)量semGive(dataprocessSemID)à任務(wù)tsample得到信號(hào)量semTake(sampleSemID)à任務(wù)tsample執(zhí)行完后退出à任務(wù)dateprocess得到信號(hào)量semTake(dataprocessSemID)à任務(wù)tdataprocess執(zhí)行完后退出à任務(wù)tmonitor繼續(xù)執(zhí)行。
圖4顯示的運(yùn)行過(guò)程是：任務(wù)tmonitor執(zhí)行à中斷tintà中斷服務(wù)程序給出信號(hào)量semGive(dataprocessSemID)à任務(wù)dataprocess得到信號(hào)量semTake(dataprocessSemID)à任務(wù)tdataprocess執(zhí)行à中斷intrupptà中斷服務(wù)程序給出信號(hào)量semGive(sampleSemID)à任務(wù)tsample得到信號(hào)量 semTake(sampleSemID)à任務(wù)tsample執(zhí)行完后退出à任務(wù)tdataprocess繼續(xù)執(zhí)行，執(zhí)行完后退出à 任務(wù)tmonitor繼續(xù)執(zhí)行。
由運(yùn)行結(jié)果可以看出，與中斷對(duì)應(yīng)的任務(wù)在得到信號(hào)量后沒(méi)有立即執(zhí)行，當(dāng)中斷服務(wù)程序返回中斷點(diǎn)后，有幾微秒的延遲（Pentium ,100M），這是由于任務(wù)切換上下文造成的，這一延遲量對(duì)于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性影響不大，是可以接受的，程序的運(yùn)行結(jié)果達(dá)到了預(yù)期要求。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：在VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，使用信號(hào)量將中斷與任務(wù)相聯(lián)系,中斷服務(wù)程序只產(chǎn)生信號(hào)量，保證了中斷服務(wù)程序盡快結(jié)束,以免阻塞低優(yōu)先級(jí)的中斷；用任務(wù)來(lái)完成中斷服務(wù)程序所需要完成的功能，避免了VxWorks對(duì)中斷服務(wù)程序的約束。在軟件邏輯分析儀WindView下看到的程序運(yùn)行結(jié)果表明，該方法建立實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)是可行的
]]>關(guān)鍵詞：Rhapsody VxWorks 自動(dòng)取款機(jī)
引 言
隨著嵌入式應(yīng)用的不斷增長(zhǎng)，嵌入式系統(tǒng)需求的復(fù)雜性、不確定性不斷提高，系統(tǒng)規(guī)模也逐步擴(kuò)大；而產(chǎn)品的研發(fā)周期又在很快地縮短，給嵌入式應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。同時(shí)，嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)者必須面對(duì)由于芯片性能的增長(zhǎng)、嵌入式操作系統(tǒng)平臺(tái)等技術(shù)方面不斷變化所帶來(lái)的各種壓力。嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的發(fā)展，使一直“深埋”于系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用軟件變得開(kāi)放而易于開(kāi)發(fā)，從而促進(jìn)了嵌入式技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
1 基于UML的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境結(jié)構(gòu)
??圖1所示為一種支持基于UML（Unified Modeling Language，統(tǒng)一建模語(yǔ)言）的迭代式開(kāi)發(fā)方法的開(kāi)發(fā)環(huán)境的結(jié)構(gòu)，虛框部分為基于UML的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。
??系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)用UML來(lái)描述，對(duì)系統(tǒng)建模；實(shí)現(xiàn)過(guò)程利用代碼自動(dòng)生成技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)；測(cè)試過(guò)程將依賴(lài)于生成的代碼，通過(guò)在代碼中拆裝一些用于支持模型調(diào)試的調(diào)試信息來(lái)實(shí)現(xiàn)；而代碼的編譯、鏈接則采用目標(biāo)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)完成，代碼的運(yùn)行與源程序級(jí)的調(diào)試仍然采用一般的嵌入式軟件調(diào)試環(huán)境。
??Rhapsody是一個(gè)基于UML的面向嵌入式實(shí)時(shí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的集成、可視化環(huán)境。軟件開(kāi)發(fā)者可以在這個(gè)環(huán)境里進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證。Rhapsody支持基于模型的調(diào)試；提供專(zhuān)門(mén)為實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的可執(zhí)行的框架，可以產(chǎn)生基于VxWorks、POS、OSE等多種操作系統(tǒng)的C語(yǔ)言、C++語(yǔ)言、Java語(yǔ)言的源程序。本文所給出的自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)的模型正是基于Rhapsody設(shè)計(jì)的。
2 自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)
2.1 需求分析
??我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)要滿足如下要求：
??在自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)顧客在自動(dòng)取款機(jī)操作面板上插入信用卡并輸入密碼和現(xiàn)金支取數(shù)額(每次最多只能取一千元)后，由自動(dòng)取款機(jī)讀取卡上的內(nèi)容，并把相應(yīng)信息傳送到銀行。銀行把自動(dòng)取款機(jī)送來(lái)的信息與銀行帳號(hào)上的信息進(jìn)行比較，如果兩者一致，則銀行傳送確認(rèn)信息到自動(dòng)取款機(jī)，由自動(dòng)取款機(jī)輸出現(xiàn)金，然后顧客取出卡和現(xiàn)金；如果兩者不一致，則要求顧客再次輸入密碼和現(xiàn)金支取數(shù)額，然后重復(fù)上述操作；若密碼輸入三次不正確，自動(dòng)取款機(jī)就會(huì)吞掉信用卡，顧客就不能取出信用卡和現(xiàn)金。
??該自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)包括1個(gè)鍵盤(pán)(10個(gè)數(shù)字鍵、ENTER鍵和CANCEL鍵)、1個(gè)LCD液晶顯示屏、1個(gè)插卡孔和1個(gè)現(xiàn)金出口；通過(guò)雙絞線與銀行中的電腦進(jìn)行串行通信。該自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)不包括銀行中的電腦，只是通過(guò)軟件與銀行中的上位機(jī)進(jìn)行串行通信。
2.2 可視化建模
??建模是面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)的核心，也是分析和設(shè)計(jì)過(guò)程中最基本和最關(guān)鍵的活動(dòng)之一。UML不僅適用于以面向?qū)ο蠹夹g(shù)描述的任何類(lèi)型的系統(tǒng)，而且適用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的不同階段。根據(jù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中不同階段的具體要求，利用UML不同類(lèi)型的圖來(lái)描述系統(tǒng)的各種靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型和動(dòng)態(tài)行為模型。下面介紹如何利用基于UML的面向嵌入式實(shí)時(shí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的集成可視化環(huán)境Rhapsody創(chuàng)建自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)的模型。
圖3 取出現(xiàn)金的黑匣子場(chǎng)景
第一步：根據(jù)要求建立用例圖。
??圖2所示為用例圖。圖中給出了自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)的主要用途，并表明由誰(shuí)使用自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)。有一個(gè)主要成員——顧客。一個(gè)用例圖應(yīng)該具有這樣的系統(tǒng)功能：對(duì)操作者而言，它返回可觀察的結(jié)果但并不顯示系統(tǒng)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。
??自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)的主要用途是“取出現(xiàn)金”用例。顧客參與其中的兩個(gè)實(shí)例是“輸入密碼”和“取出現(xiàn)金”。這兩個(gè)實(shí)例都包含了另一個(gè)用例“讀取卡上內(nèi)容并驗(yàn)證”。對(duì)每一個(gè)用例而言，我們都可以增加文本描述。假如需要的話，這些用例能夠被細(xì)化成另一張更多用例的圖。這些用例并沒(méi)有顯示任何內(nèi)在的結(jié)構(gòu)，僅是一個(gè)功能性的視圖。
第二步：設(shè)計(jì)黑匣子場(chǎng)景。
??建立了一個(gè)用例圖后，下一步便是細(xì)化用例，即設(shè)計(jì)一些黑匣子場(chǎng)景。這些黑匣子場(chǎng)景的主要作用是表明模型和對(duì)象之間的相互關(guān)系。把整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)整體，對(duì) “取出現(xiàn)金” 用例，我們細(xì)化為圖3所示的場(chǎng)景。(由于每次最多只能取一千元，所以最多只需要按鍵4次。)
??圖3所示的場(chǎng)景能被MSD（消息序列表）捕獲，用來(lái)描述在顧客和自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)之間的通信行為。當(dāng)創(chuàng)建這樣的圖表時(shí)，關(guān)于系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)被隱藏了；同時(shí)，這些場(chǎng)景幫助我們更好地理解使用者如何使用報(bào)警系統(tǒng)以及需要做哪些事情？偠灾，每一用例都有很多的場(chǎng)景需要捕獲，每一個(gè)場(chǎng)景都是用例的一個(gè)有效的實(shí)例。
第三步：設(shè)計(jì)子系統(tǒng)圖。
??下一步是如何把模型分割成子系統(tǒng)。在UML中，一個(gè)子系統(tǒng)作為一個(gè)封裝顯示，即主要是一個(gè)類(lèi)的集合。圖4的子系統(tǒng)圖表明自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)被分解成兩個(gè)基本的部分：自動(dòng)柜員機(jī)封裝(AtmerPkg)和硬件封裝(HardharePkg)。同時(shí)也表明：自動(dòng)柜員機(jī)封裝是完全獨(dú)立于實(shí)際的硬件和硬件封裝的，并且實(shí)現(xiàn)了Ihardware接口能夠用于連接自動(dòng)柜員機(jī)封裝。接口類(lèi)Ihardware描述了對(duì)自動(dòng)柜員機(jī)封裝的所有必需的操作，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用與硬件環(huán)境的隔離。
??一旦在自動(dòng)柜員機(jī)封裝和硬件封裝之間定義了接口類(lèi)，每一個(gè)子系統(tǒng)就能同步和獨(dú)立地細(xì)化為更多的子系統(tǒng)。每一個(gè)子系統(tǒng)都知道它和其它子系統(tǒng)之間的接口。例如，我們可以開(kāi)始分析自動(dòng)柜員機(jī)子系統(tǒng)圖，而不需要知道關(guān)于硬件的更多情況。
第四步：設(shè)計(jì)對(duì)象模型圖。
??對(duì)自動(dòng)柜員機(jī)封裝而言，我們?cè)O(shè)想有一個(gè)AtmerController類(lèi)，其中包含Keypad類(lèi)、Card類(lèi)、LCD類(lèi)和Cash類(lèi)，這些類(lèi)表示如圖5所示。
??圖5表明：AtmerController類(lèi)作為一個(gè)聚合類(lèi)，包含了其它類(lèi)的實(shí)例。我們也能看出，我們能選擇顯示“Keypad”類(lèi)的不同的操作和屬性。在上面的例子中，假如一個(gè)實(shí)例被AtmerControlle類(lèi)創(chuàng)建，那么它將創(chuàng)建Keypad類(lèi)的一個(gè)實(shí)例theKeypad、LCD類(lèi)的一個(gè)實(shí)例theLCD、Cash類(lèi)的一個(gè)實(shí)例theCash以及Card類(lèi)的一個(gè)實(shí)例theCard。假如AtmerController類(lèi)的實(shí)例被刪除，這些包含的實(shí)例也同時(shí)被刪除。
??Ihardware類(lèi)也有一些純虛函數(shù)，所以為了測(cè)試AtmerController類(lèi)，必須忽略這些操作。圖6表示：ATM包含了AtmerController類(lèi)的一個(gè)實(shí)例和從Ihardware類(lèi)繼承并忽略了其操作的Hw類(lèi)的一個(gè)實(shí)例。
第五步：生成白匣子場(chǎng)景。
??生成了一個(gè)新類(lèi)AtmerController后，就可以開(kāi)始為每一個(gè)黑匣子場(chǎng)景生成白匣子場(chǎng)景。消息序列表將用于獲取以上不同場(chǎng)景的類(lèi)的實(shí)例之間的通信行為。例如，圖7消息序列描述了顧客輸入支取現(xiàn)金數(shù)額并取出現(xiàn)金的場(chǎng)景。
??消息通常對(duì)應(yīng)于對(duì)象模型中操作和操作的返回值。消息值對(duì)應(yīng)于類(lèi)的屬性或是類(lèi)操作的返回值。消息可以是同步的，也可以是異步的。從圖中可以看出，這些類(lèi)都有動(dòng)態(tài)行為：它們正在處理定時(shí)事件；調(diào)用其它類(lèi)的操作；接受事件。對(duì)UML來(lái)說(shuō)，這些動(dòng)態(tài)行為都可以用一個(gè)狀態(tài)圖來(lái)表示。
第六步：創(chuàng)建狀態(tài)圖。
??以顧客輸入密碼過(guò)程為例，創(chuàng)建狀態(tài)圖，如圖8所示。通常，當(dāng)一個(gè)問(wèn)題很復(fù)雜時(shí)，它往往被分解成一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，這也正是對(duì)顧客輸入密碼過(guò)程要做的事情。圖8所示的狀態(tài)圖描述了顧客輸入密碼過(guò)程中的行為。
圖7 顧客輸入支取數(shù)據(jù)并取出現(xiàn)金的白匣子場(chǎng)景
2.3 屬性、操作和事件
??屬性來(lái)源于需求文檔中定義的數(shù)據(jù)，應(yīng)該簡(jiǎn)單，不考慮設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。每個(gè)類(lèi)都可能有定義在其上的事件和操作。事件對(duì)應(yīng)于明確的瞬時(shí)發(fā)生的影響類(lèi)的動(dòng)態(tài)行為。操作對(duì)應(yīng)于類(lèi)的服務(wù)和功能。Rhapsody中有3種事件。
① 信號(hào)事件：對(duì)應(yīng)于實(shí)例間的異步通信。
② 時(shí)間事件：這種事件在進(jìn)入一個(gè)狀態(tài)并且經(jīng)過(guò)一個(gè)指定的時(shí)間后觸發(fā)。
③ 觸發(fā)操作：觸發(fā)操作是同步的操作，通過(guò)能夠迅速得到響應(yīng)的事件得到執(zhí)行。觸發(fā)操作沒(méi)有實(shí)現(xiàn)代碼，卻可以作為類(lèi)的狀態(tài)圖轉(zhuǎn)移的觸發(fā)器。當(dāng)調(diào)用觸發(fā)操作時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生響應(yīng)的事件。
2.4 生成代碼
??一般嵌入式應(yīng)用中有60%~90%的代碼用于內(nèi)務(wù)處理（如狀態(tài)圖的實(shí)現(xiàn)、任務(wù)間的通信等），這些代碼在設(shè)計(jì)新的系統(tǒng)時(shí)一般都可以重用。這種重用一般是通過(guò)實(shí)時(shí)框架來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Rhapsody就提供了這樣一個(gè)實(shí)時(shí)框架，它提供了一套嵌入式和實(shí)時(shí)應(yīng)用專(zhuān)門(mén)選擇和優(yōu)化的設(shè)計(jì)模板。嵌入式應(yīng)用程序一般都運(yùn)行在嵌入式操作系統(tǒng)的平臺(tái)上，而實(shí)時(shí)框架就是一個(gè)在操作系統(tǒng)之上應(yīng)用程序之下的中間件。應(yīng)用程序的編寫(xiě)或自動(dòng)產(chǎn)生都基于有統(tǒng)一接口的實(shí)時(shí)框架，這樣就使應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)與具體的平臺(tái)無(wú)關(guān)，解決了嵌入式應(yīng)用軟件的移植問(wèn)題。
??一旦畫(huà)出其余的圖表并創(chuàng)建好不同類(lèi)的實(shí)例后，就能進(jìn)行代碼的生成和模型的測(cè)試工作。在Rhapsody中，需要進(jìn)行一些配置，以告訴Rhapsody從哪些類(lèi)生成代碼及使用什么樣的環(huán)境。首先，使用Microsoft環(huán)境（Windows操作環(huán)境和Visual C++編譯器）。然后，代碼在Rhapsody中生成和編譯，以產(chǎn)生可執(zhí)行程序。
2.5 使UML模型有效
??Rhapsody能使用自動(dòng)生成的代碼，所以，當(dāng)實(shí)際的代碼運(yùn)行時(shí)，它能返回一些信息給調(diào)試工具，以便Rhapsody進(jìn)行模型的測(cè)試。通過(guò)模型級(jí)調(diào)試、驗(yàn)證，可以盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或缺陷，從而較早地確定或降低項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)。
2.6 測(cè)試模型
??一旦自動(dòng)柜員機(jī)封裝被手工產(chǎn)生的事件測(cè)試通過(guò)并觀察發(fā)生的情況后，就可以利用如微軟的Visual C++產(chǎn)生一個(gè)GUI。用于創(chuàng)建GUI的類(lèi)從Ihardware類(lèi)繼承而來(lái)，選中set選項(xiàng)，當(dāng)按鈕被按下時(shí)，調(diào)用ON操作。GUI也能促使模型在模型級(jí)再次被調(diào)試。
3 在VxWorks上運(yùn)行
??模型是系統(tǒng)整體的抽象。軟件開(kāi)發(fā)的最終形式必須生成程序代碼，模型畢竟是一些漂亮的藍(lán)圖。雖然它對(duì)軟件的設(shè)計(jì)有很大的作用，但用戶(hù)的最終目的是希望得到可執(zhí)行的程序。對(duì)于嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)，代碼與系統(tǒng)要求（時(shí)間約束、資源的限制等）是緊密聯(lián)系的，用最終形式的源程序驗(yàn)證系統(tǒng)的模型更準(zhǔn)確。
??Rhapsody可利用軟件自動(dòng)生成技術(shù)的成果，根據(jù)模型可以自動(dòng)生成具有產(chǎn)品質(zhì)量的代碼。這種代碼既可以作為系統(tǒng)模型驗(yàn)證的代碼，也是系統(tǒng)最后提交的代碼。所以產(chǎn)生的代碼是基于某個(gè)具體平臺(tái)的代碼，通過(guò)編譯即可運(yùn)行在該平臺(tái)上。本文采用的是美國(guó) Wind River System 公司推出的一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks。它是一個(gè)運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上的高性能、可裁剪的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
??一旦自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試后，它就能在實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)VxWorks上實(shí)現(xiàn)。1個(gè)鍵盤(pán)、1個(gè)LCD液晶顯示屏、1個(gè)插卡孔、1根與銀行的上位機(jī)相連的雙絞線和1個(gè)輸出現(xiàn)金口經(jīng)由I/O板連接到1個(gè)目標(biāo)板上。
??從Ihardware類(lèi)繼承而來(lái)并選中set選項(xiàng)而創(chuàng)建新類(lèi)HwIrq。這些操作的實(shí)例可以被寫(xiě)進(jìn)Rhapsody中。為了寫(xiě)到I/O板中，使用VxWorks系統(tǒng)的操作sysOutByte。
??HwIrq類(lèi)已經(jīng)被設(shè)置成一個(gè)活動(dòng)類(lèi)，所以它能在自己的線程運(yùn)行，線程的參數(shù)被配置如下：線程名為tRhpHw，堆棧長(zhǎng)度為4096字節(jié)，優(yōu)先級(jí)為180。
??HwIrq.cpp的部分程序見(jiàn)本刊網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充版（http://www.dpj.com.cn）。
4 結(jié) 論
??本文運(yùn)用基于UML的嵌入式實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境Rhapsody來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)的模型。與傳統(tǒng)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)方法相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。它大大縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，解決了嵌入式應(yīng)用軟件的移植問(wèn)題，使軟件的開(kāi)發(fā)工作主要集中在高層的建模和模型的測(cè)試及驗(yàn)證上，從而使軟件開(kāi)發(fā)工作的焦點(diǎn)從編碼轉(zhuǎn)到了設(shè)計(jì)上。
]]>Abstract: The article introduces the characters of embedded processor MPC860 and embedded real-time operation system VxWorks and describes the process of embedded system development based on MPC860/ VxWorks which uses BDM to write bootrom file, uses FIP to download VxWorks image and uses Tornado integrated developing circumstance to download and debug applying program.
Key Words: MPC860, VxWorks, Tornado, embedded system
摘 要：本文介紹了嵌入式處理器MPC860與嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks的特點(diǎn)，描述了基于MPC860/ VxWorks嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的流程：使用BDM調(diào)試器燒寫(xiě)bootrom文件，使用FTP下載vxworks內(nèi)核鏡像，使用Tornado集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下載與調(diào)試應(yīng)用程序。
關(guān)鍵字： MPC860；VxWorks；Tornado；嵌入式系統(tǒng)
1 引言
摩托羅拉公司生產(chǎn)的MPC系列CPU基于PowerPCTM結(jié)構(gòu)，它由三個(gè)模塊組成：即PowerPCTM內(nèi)核、系統(tǒng)接口單元（SIU）及通信處理模塊（CPM）[1]。三個(gè)模塊均采用32 位內(nèi)部總線。主處理器是PowerPCTM內(nèi)核，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存管理，具有指令和數(shù)據(jù)Cache。系統(tǒng)接口單元中，存儲(chǔ)器控制單元可支持多種高性能的存儲(chǔ)器，包括SDRAM和Flash。CPM是一個(gè)RSIC處理器，具有串行通信控制器、波特率發(fā)生器等，支持多種協(xié)議的命令集，可以配置成多種通信處理模式。
VxWorks是一種實(shí)時(shí)性非常強(qiáng)的嵌入式操作系統(tǒng)，具有高性能的內(nèi)核、良好的持續(xù)發(fā)展能力、以及友好的功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)環(huán)境，使該系統(tǒng)越來(lái)越被用戶(hù)認(rèn)可。
目前，基于MPC860/VxWorks系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因此，本文對(duì)基于MPC860/VxWorks系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)的一般流程進(jìn)行了研究。
2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)
2.1 開(kāi)發(fā)方式介紹
進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有多種方式，常用的方式有兩種：
（1）先進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，然后通過(guò)仿真器在目標(biāo)板上調(diào)試程序，如單片機(jī)常用的開(kāi)發(fā)方法；或者在主機(jī)上編寫(xiě)完用戶(hù)程序，將其直接編譯入內(nèi)核，整體下載入目標(biāo)板，通過(guò)主機(jī)上的交叉調(diào)試器對(duì)目標(biāo)機(jī)上的程序進(jìn)行調(diào)試，如嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。
（2）軟硬件同時(shí)開(kāi)發(fā)，通常一些嵌入式操作系統(tǒng)都有一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，包括目標(biāo)機(jī)仿真器，可以在開(kāi)發(fā)硬件的同時(shí)，在仿真器上開(kāi)發(fā)調(diào)試應(yīng)用程序，最后進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。
第二種方式開(kāi)發(fā)時(shí)間短，但不夠直觀，容易出錯(cuò)，即使仿真成功，但在下載到目標(biāo)板后，通常還需要調(diào)試排錯(cuò)。在有硬件環(huán)境的情況下，通常采用第一種方式，尤其是開(kāi)發(fā)需要對(duì)硬件進(jìn)行直接操作的底層驅(qū)動(dòng)程序。
這里我們?cè)O(shè)計(jì)一款基于MPC860的嵌入式硬件環(huán)境，它同時(shí)具有幾種通信接口：BDM接口、串口和網(wǎng)口。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)采用第一種開(kāi)發(fā)方式，軟件開(kāi)發(fā)流程主要包括：引導(dǎo)程序的燒寫(xiě)、下載vxworks鏡像和應(yīng)用程序下載調(diào)試等幾個(gè)主要方面。
2.2 Tornado集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
Tornado是嵌入式實(shí)時(shí)領(lǐng)域里最新一代的開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境，提供了高效明晰的圖形化的實(shí)時(shí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它包括一套完整的面向嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)測(cè)工具[2]。在Tornado II中，包括高性能的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks、原代碼編輯器、C/C++編譯器、高性能的調(diào)試器、圖形化的瀏覽器，集成的模擬器等工具和組件。
最主要的特點(diǎn)是：Tornado支持動(dòng)態(tài)鏈接和加載，允許開(kāi)發(fā)者增量式地加載目標(biāo)模塊到目標(biāo)系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)鏈接和加載目標(biāo)模塊的能力作為T(mén)ornado結(jié)構(gòu)的核心，使開(kāi)發(fā)者避免了在宿主機(jī)上鏈接應(yīng)用到內(nèi)核，然后再下載整個(gè)可執(zhí)行體到一個(gè)靜態(tài)環(huán)境的這樣通常采用的步驟。這樣，就大大地縮短了每個(gè)編輯—測(cè)試—調(diào)試的周期。
Tornado II工具提供一個(gè)高度可視化和自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)環(huán)境，加快了基于VxWorks的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。
3 開(kāi)發(fā)方案
3.1 系統(tǒng)引導(dǎo)程序編程與bootrom燒寫(xiě)
（1）系統(tǒng)引導(dǎo)程序編程
目標(biāo)系統(tǒng)啟動(dòng)工作首先要進(jìn)行系統(tǒng)初始化，對(duì)不同的CPU，系統(tǒng)初始化的基本步驟是類(lèi)似的，主要步驟如下：
啟動(dòng)；
禁止中斷；
放boot type（引導(dǎo)類(lèi)型）到堆棧；
清空指令和數(shù)據(jù)緩存。
VxWorks 系統(tǒng)的 PowerPC BSP系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，處理器是從romInit()函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行，這是romInit.s 中的第一段程序。在romInit()函數(shù)中必須完成以上功能，這些功能程序通常使用匯編語(yǔ)言來(lái)寫(xiě)。在romInit()程序中開(kāi)始執(zhí)行C程序之前必須盡可能少的加載設(shè)備。引導(dǎo)程序結(jié)束時(shí)，得到C程序romStart()在ROM中的地址，保證romInit執(zhí)行結(jié)束后，系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)執(zhí)行romStart()，將文本和數(shù)據(jù)段從ROM復(fù)制到RAM中。
在系統(tǒng)初始化程序段中，可加入串口初始化程序和驅(qū)動(dòng)程序，使系統(tǒng)引導(dǎo)結(jié)束后可支持使用串口傳輸命令和信息。加入下載命令程序段，以便于下載VxWorks內(nèi)核鏡像文件。
（2）bootrom燒寫(xiě)
bootrom燒寫(xiě)方式有多種，可以使用編程器編程，但對(duì)于在線系統(tǒng)調(diào)試，為方便修改，現(xiàn)在使用較多的是JTAG 調(diào)試器和BDM調(diào)試器。我們的系統(tǒng)采用的是MPC系列的CPU MPC860，它提供有BDM接口。因此可以很方便的使用BDM 調(diào)試工具編程。
MPC BDM調(diào)試工具通過(guò)宿主機(jī)的打印口與MPC BDM接口電纜相連，然后加到目標(biāo)板的BDM接口上。連接BDM和目標(biāo)板的電源，（此時(shí)也可以將串口線和網(wǎng)線連接到主機(jī)上）。在燒寫(xiě)程序之前，將以上編寫(xiě)的程序編譯成二進(jìn)制目標(biāo)代碼拷貝到c:\sds74\cmd\init下。
打開(kāi)SDS74調(diào)試軟件，首先要下載燒寫(xiě)boot的文件，然后執(zhí)行run/go命令，大約需要幾分鐘，boot燒寫(xiě)完成。
將boot燒好后，拔掉bdm和目標(biāo)板的電源以及bdm電纜，然后再插上目標(biāo)板的電源，boot將運(yùn)行，正常時(shí)會(huì)在主機(jī)的串口超級(jí)終端顯示如下信息：BOOT>，此時(shí)可以說(shuō)boot燒寫(xiě)成功。
3.2下載和運(yùn)行VxWorks內(nèi)核鏡像
在可引導(dǎo)的MPC860嵌入式平臺(tái)上，使用串口和網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，進(jìn)行BSP和應(yīng)用程序調(diào)試。相對(duì)于使用串口傳輸數(shù)據(jù)，使用網(wǎng)絡(luò)傳輸具有速度快，因此使用串口進(jìn)行發(fā)送命令和返回信息，使用網(wǎng)口傳輸數(shù)據(jù)[6]（如圖1）。
主機(jī) 目標(biāo)機(jī)
WindRiver公司提供了很多基于不同硬件平臺(tái)的典型的板級(jí)支持包BSP。因此，開(kāi)發(fā)基于VxWorks的實(shí)用板級(jí)支持包是盡量獲得一個(gè)與目標(biāo)板硬件環(huán)境相近的參考板級(jí)支持包和相關(guān)代碼模板，再根據(jù)目標(biāo)板硬件環(huán)境，完成板級(jí)支持包包含的驅(qū)動(dòng)程序及設(shè)備初始化，從而完成板級(jí)支持包的開(kāi)發(fā)[4]。
啟動(dòng)Tornado II集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用工程向?qū)?chuàng)建一個(gè)可啟動(dòng)工程（bootable VxWorks image）項(xiàng)目，選擇基于ads860的BSP。在這個(gè)工程項(xiàng)目里可以進(jìn)行BSP的基本配置、VxWorks的基本配置、網(wǎng)卡配置等，結(jié)合實(shí)際電路和應(yīng)用進(jìn)行修改，創(chuàng)建用戶(hù)自己的BSP以支持特定硬件。前述bootrom程序也可由此生成。在此階段可以借助WDB調(diào)試代理和Tornado工具輔助開(kāi)發(fā)，也可以選擇在線仿真器ICE輔助開(kāi)發(fā)。
BSP 調(diào)試完成，編譯此工程項(xiàng)目為一個(gè)VxWorks內(nèi)核鏡像文件*.img，在以后的應(yīng)用程序調(diào)試過(guò)程中可通過(guò)Tornado的一個(gè)部件 ftp server下載。下載方法如下：
首先連接主機(jī)與目標(biāo)板的網(wǎng)線和串口線，目標(biāo)板上電后，在超級(jí)終端窗口3秒以?xún)?nèi)按回車(chē)鍵進(jìn)入boot shell；否則，目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入自動(dòng)尋找并運(yùn)行程序狀態(tài)。
此時(shí)啟動(dòng)和配置ftp server，選擇Security菜單中的user/rights命令，添加一個(gè)用戶(hù)名如target，密碼target，設(shè)置主目錄為C:\；然后點(diǎn)擊Done。ftp server配置完成。
現(xiàn)在需要設(shè)置主機(jī)ip地址。將主機(jī)ip設(shè)為192.168.1.1，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。將調(diào)試好的VxWorks鏡像文件*.img拷貝到C:\。
最后，在主機(jī)的串口超級(jí)終端中輸入設(shè)置好的下載命令@，目標(biāo)板開(kāi)始從主機(jī)的ftp server下載*.img（vxworks的ram鏡像）。
下載完成，*.img文件自動(dòng)運(yùn)行，在超級(jí)終端窗口顯示vxworks鏡像在目標(biāo)板啟動(dòng)成功的信息，此時(shí)vxworks內(nèi)核已經(jīng)成功裝載到目標(biāo)板，可以同主機(jī)的tornado（vxworks的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境）進(jìn)行連接了。
3.3 在tornado中編寫(xiě)和運(yùn)行應(yīng)用程序
當(dāng)上述環(huán)境配置成功后就可以進(jìn)行應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)了。在tornado集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中可以開(kāi)發(fā)并調(diào)試各種應(yīng)用程序，添加程序并編譯成功后就可以下載到目標(biāo)板上進(jìn)行調(diào)試了。下面通過(guò)一個(gè)應(yīng)用程序調(diào)試示例加以說(shuō)明。
4 開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序示例
4.1 開(kāi)發(fā)并編譯程序
啟動(dòng)Tornado II集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用工程向?qū)?chuàng)建一個(gè)可下載工程（downloadable application modules）項(xiàng)目project1，在創(chuàng)建過(guò)程中選擇工具鏈（toolchain）為PPC860gnu。在工程項(xiàng)目中編寫(xiě)或添加應(yīng)用程序源文件，如一個(gè)Hello.c文件。
#include "vxworks.h"
#include "drv/multi/ppc860Siu.h"
void root()
{
printf("hello！How are you?\n"); /*在終端輸出此信息*/
}
#define PD10 (0x0020)
#define PD09 (0x0040)
#define RUNLIGHT PD10
#define LINKLIGHT PD09
void RunLight(void)
{
int immrVal = vxImmrGet();
*PDDIR(immrVal)|=RUNLIGHT;
while(1)
{
*PDDAT(immrVal) ^=RUNLIGHT;
taskDelay(sysClkRateGet()/2);/*delay 0.5 second*/
}
}
void run()
{
taskSpawn ("RunLight", 100,0 /*switchTaskOptions*/,0x1000,
(FUNCPTR)RunLight, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
} /*通過(guò)以上函數(shù)創(chuàng)建并激活一個(gè)新任務(wù)，點(diǎn)亮系統(tǒng)指示燈*/
4.2 配置和運(yùn)行target server
使用Tornado編譯器編譯成功后下載。下載之前首先要配置和運(yùn)行target server，在菜單tool/target server/configure中，先點(diǎn)擊new新建一個(gè)配置如configuration1, 然后開(kāi)始配置。
在target server proportion 項(xiàng)的“Back End”的選項(xiàng)中選擇wdbrpc；
在target server proportion 項(xiàng)的“Core File and Symbols”的選項(xiàng)中設(shè)置vxworks鏡像文件位置為C:\；
在target name/ip address輸入目標(biāo)板的ip 地址192.168.1.254；
配置完成，點(diǎn)擊Launch運(yùn)行；
下面可以下載和運(yùn)行應(yīng)用程序了。
4.3下載和運(yùn)行程序
在工程上點(diǎn)擊右鍵，選擇download project1.out下載應(yīng)用程序到目標(biāo)板，然后可以在Tornado中的shell里運(yùn)行應(yīng)用程序了，如在shell中運(yùn)行hello.c中的root函數(shù)（在shell中打印hello！How are you?）和run（目標(biāo)板的run燈會(huì)閃亮）。
在每次下載調(diào)試應(yīng)用程序或添加新的應(yīng)用程序時(shí)都不需要把它們和vxworks內(nèi)核編譯到一起，這樣節(jié)省了開(kāi)發(fā)和調(diào)試時(shí)間。
5 總結(jié)
本文描述了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks的開(kāi)發(fā)方法，憑借性能優(yōu)良的VxWorks和高度集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境，VxWorks的應(yīng)用已成為新的研究熱點(diǎn)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用相近的BSP開(kāi)發(fā)用戶(hù)自己的板級(jí)支持包，難度降低了并縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，使用ftp server下載VxWorks內(nèi)核鏡像，使用Torndo 工具編譯、調(diào)試和下載應(yīng)用程序。通過(guò)這樣的流程對(duì)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了極大的方便，該方法已得到廣泛應(yīng)用。
本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：對(duì)基于VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)在MPC8XX系列cpu上的開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行了具體而實(shí)用的描述。有一定的應(yīng)用價(jià)值。