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  • vxWorks学习笔记

    1.VxWorks开发方式:交叉开发,即将开发分为主机(host)和目标机(target)两部分。
    类似于dos下C语言程序的开发。
    合并开发的优点:简单
    缺点:资源消耗量大,CPU支持,非标准体系的支持
    host (Tornado) target(vxWork) 小程序模块
    vxWorks实际采用开发模式
    Tornado提供:编辑,编译,调试,性能分析工具,是vxWorks的开发工具
    vxWorks:面向对象可以剪裁的实际运行操作系统
    2.vxWorks启动方式
    <1>Rom方式 (vxWork_rom)
    vxWorks直接烧入rom
    <2>Rom引导方式(bootrom+vxWorks)
    其中bootrom烧入rom,vxWorks可以通过从串口,网口,硬盘,flash等下载!这里的bootrom不是开发环境中的bootable,在开发环境里bootable指的是vxWorks,downloadable指application
    3.调试
    <1>attach
    用来在多任务调试时将调试对象绑定到某个任务
    <2>任务级调试(attach taskName)
    单个任务的调试不会影响到其他任务的运行,主要用来调用户的应用程序。
    全局断点:在调另一任务或本任务时,系统运行本任务断点,则停下。各任务要配合使用。
    任务断点:调本任务时,系统运行到本任务断点,则停下。如果没有attach到本任务,不起作用。
    一次性断点:跑到一次之后自动删除。
    <3>系统级调试(attach system)
    把所有task和系统core、中断看成一个整体,可用于调试系统和中断。对中断调试,如果不是系统级调试,无论是那种断点都不起作用
    !wdbAgent不在调试范围内,当任务级调试时工作在中断方式,系统级调试工作在轮询方式。
    !可是使用命令行方式的调试,参看crossWind教程。
    4.调度
    优先级调度(无条件)
    时间片:同优先级,如果时间片没有打开,任务采取先到先运行,运行完毕在交出cpu,如果打开,则轮流使用cpu。
    !死循环使比它优先级低的任务都不能运行。
    5.任务间通讯
    信号量,全局变量,管道,signal,message queue,socket
    信号量:分互斥、同步(二进制)、计数三种。其中互斥用于资源管理,禁止多任务同时共享内存。它的优势是:速度快;同一任务如果已经take到,再次take还会成功。
    !全局变量一定要有信号量保护。
    Message queue:封装了全局变量和信号量,优势是:快;有很多操作项(send多recv少:消息可以排队,用priority_urgent选项加到队列头。send少recv多:取的时候支持fifo和优先级,即有消息到达时给高优先级任务还是先被recv阻塞的任务)
    signal:紧急通信机制,仅次于中断,依赖于系统调度,不依赖时间片(中断依赖于硬件时间),因此signal又称为软中断。
    !exeption:内部中断,属于硬中断(例如除法出错)。它与signal的关系如下图:
    taskA taskB 软中断处理 signal taskC taskB User’s tasks exception signal 软中断处理 Exception中断处理历程1. 查TCB(task control block),得到正在执行的任务信息 2. 如果注册了这个signal,则挂起任务 3. 打印exception号,pc指针,reg值 4. 如果注册了这个signal,给任务发signal
    6.内存分配
    在config.h中由宏定义指定。
    user_reserved mem (保存热启动时 的一些参数) System Memory pool Wdb poll vxWorks Memory的最终布局 LOCAL_MEM_LOCAL_ADRSRAM_LOW_ADRS FREE_RAM_ADRS WDB_POOL_SIZE sysMemTop() sysPhyMemTop() Bootrom {romInit() romStart()}Bootrom {usrInit() usrRoot()} VxWorks ROM RAM ROM_SIZEROM_BASE_SIZEROM_TEXT_ADRSRAM_HIGH_ADRSRAM_LOW_ADRS启动时的ROM和RAM布局
    !bootrom中的内存驱动在config/scr/drv/mem下,直接include *.c就可以使用其中的函数。对于flash必须在config.h中加上类型的定义,换flash芯片在flash***.h中修改控制字等宏定义。
    7.中断
    中断分三层含义:
    中断引脚号(或从中断控制器得到)(interrupt level) ***_LEVEL
    中断号(interrupt number) INT_VEC_GET(***_LEVEL)
    中断向量(对x86是中断号*4)(interrupt vector) INUM_TO_IVEC(INT_VEC_GET(***_LEVEL)
    !中断处理程序和中断向量必须connect再enable后才能被激活,对x86使用sysIntEnablePIC(),对MIPS,ARM,PPC等使用intEnable()。
    !中断中不能含有会使中断阻塞的函数接口。(例如printf就不行,使用logMsg)
    8.Timer
    vxWorks使用3个timer,分别用于系统时钟,辅助时钟和时标。
    Timer0:用于系统时钟(system clock),可用sysClkRateSet()改变速率,默认值时60次/秒。
    !vxWorks下的watchdog基于timer0,因为是在interrupt尺度,使用必须谨慎,否则会降低系统效率。
    Timer1:用于辅助时钟(auxiliary clock),在bsp.h中定义了最大速率,最小速率和实际速率初始值。可用sysAuxClkRateSet()改变速度。用sysAuxClkConnect()定义辅助时钟的定时任务。
    Timer2:用于时标(timestamp)。从系统开始运行时就一直递增,可以用来获得系统运行时间,在windview工具中被使用。用户程序也可以通过sysTimestamp()得到运行时间。
    9.*.o,*.out,vxWorks
    一个板子跑起来之后可以有多个*.o和*.out(类似于window下的应用程序)和有且仅有一个的vxWorks(类似于window操作系统),但这些*.o和*.out的编译必须和vxWorks基于同一种cpu。
    !bootrom在启动时被部分复制到ram里在运行,这一部分将下载vxWorks到ram,然

    后跳转到vxWorks入口处运行,然后vxWorks将这一部分的bootrom重新划分到系统池。
    10.符号表(symbol table)
    符号表就是一个数组,定义了函数和全局变量跟他们的地址的对应关系,默认情况下符号表放在主机上,如果定义了standalone symbol table,则目标机上也有一份符号表,一般与target shell绑定使用。
    11.一些配置
    pci的配置默认使用自动配置,如果要手工配置,必须定义pci configuration
    键盘和显示器的驱动归入串口部分,默认输入输出是显示器和键盘,可以重定向到串口。
    12.使用watchdog产生周期性调用例程
    主程序:watchdog(func,param,tick)
    被watchdog调用的程序:func(param)
    {
    watchdog(func,param,tick);
    ……
    }
    13.任务切换速度:us量级,Cache关闭时上升到10us量级。
    例如对于x86,233Mhz,cache打开,中断响应典型值3.5us。其中c function挂接0.7us,中断推出+task重调度2.5us
    14.tornado文件结构
    用户主要需要目录:
    tornado/host:tcl控制语句、主机上运行的exe
    tornado/docs:帮助文件,其中的books.html提供总览
    tornado/target:头文件,库文件,bsp
    修改bsp主要修改target目录下的文件,bsp的修改影响到bootrom和vxworks两部分,下面介绍的是使用工程方法建立的bootrom和vxWorks.
    15.bootrom的启动顺序和源码位置
    函数: romInit

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