VxWorks嵌入式实时操作系统结构简析本文简要介绍和分析了VxWorks嵌入式实时操作系统的实现结构.VxWorks是Windriver公司开发的为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理，实时的系统资源以及实时的任务间通信.其核心功能主要有微内核，任务间通信机制，网络支持，文件系统和I/O管理，POSIX标准实时扩展，以及C++等其他标准支持。一VxWorks实时操作系统背景用户在开发具有日益复杂的32位嵌入式处理器的产品时，需要一个用来连接产品应用程序和底层硬件的操作系统。用户所寻求的操作系统应该具有的最重要的特点包括：·可靠性高的实时性能·可下载到最终产品的板上内存的丰富和灵活的功能模块集·与综合全面的主机开发环境的可协同工作。VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1987年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是TornadoII嵌入式开发环境的关键组成部分。VxWorks是Windriver公司开发专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理，实时的系统资源以及实时的任务间通信。应用程序员可以将尽可能多的精力放在应用程序本身，而不必再去关心系统资源的管理。该系统主要应用在单板机、数据网络（以太网交换机、路由器）和通信方面等多方面。通过对VxWorks的研究，可以使我们对嵌入式操作系统的研究和开发更进一步，尤其对国内的类似研制厂家有借鉴意义。VxWorks操作系统的主要功能目前VxWorks操作系统的版本为VxWorks5.4，其核心功能主要有：·微内核wind·任务间通信机制·网络支持·文件系统和I/O管理·POSIX标准实时扩展·C++以及其他标准支持这些核心功能可以与WindRiver系统的其他附件和Tornado合作伙伴的产品结合在一起使用。二VxWorks实时操作系统的简介VxWorks实时操作系统包括微内核wind、网络支持、文件系统和I/O管理、C++和其他标准支持等核心功能。1.微内核设计处于VxWorks实时操作系统核心的是高性能的微内核wind。这个微内核支持所有的实时特征：快速任务切换、中断支持、抢占式和时间片轮转调度等。微内核设计减少了系统开销，从而保证了对外部事件的快速、确定的反应。运行环境也提供了有效的任务间通信机制，允许独立的任务在实时系统中与其行动相协调。开发者在开发应用程序时可以使用多种方法：用于简单数据共享的共享内存、用于单CPU的多任务间信息交换的消息队列和管道、套接口、用于网络通信的远程过程调用、用于处理异常事件的信号等。为了控制关键的系统资源，提供了三种信号灯：二进制、计数、有优先级继承特性的互斥信号灯。2.可裁剪的运行软件VxWorks之所以设计为具有可裁剪性，是为了使开发者能够根据自己的应用程序需要，而不是根据操作系统的需要，来分配稀少的内存资源。从需要几个KB字节内存的深层嵌入式设计到需要更多的操作系统的功能的复杂的高端的实时系统，开发者也许需要从100多个不同的选项中进行选择以产生上百种的配置方式。许多独立的模块都是在开发时要使用而在产品中却不再使用。而且，这些子系统本身也是可裁剪的，这样就允许开发者为最广泛的应用程序进行更为优化的VxWorks运行环境配置。例如，如果应用程序不需要某些功能模块，就可以将它移出ANSIC运行库；如果应用程序不需要某些特定的内核同步对象，这些对象也可以忽略。还有，TCP、UDP、套接口和标准Berkeley服务也可以根据需要将之移出或移入网络协议栈。这些配置选项可以通过TornadoII的项目工具图形接口轻易地选择。开发者也可以使用TornadoII的自动裁剪特性，自动地分析应用程序代码并合并合适的选项。三VxWorks操作系统的基本结构VxWorks操作系统的基本构成部件主要有以下五个部分：板级支持包BSP(BoardSupportPackage)微内核wind网络系统文件系统I/O系统VxWorks操作系统包括了板级支持包BSP(BoardSupportPackage)、进程管理、存储管理、设备管理、文件系统管理、网络协议及系统应用等几个部分。VxWorks只占用了很小的存储空间，并可高度裁减，保证了系统能以较高的效率运行。1.板级支持包BSP（BoardSupportPackage）板级支持包对各种板子的硬件功能提供了统一的软件接口，它包括硬件初始化、中断的产生和处理、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。每个板级支持包括一个ROM启动（BootROM）或其它启动机制。2.高性能的实时操作系统核心wind[1].VxWorks的核心，被称作wind，包括多任务调度（采用优先级