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  • QNX简介<转载>

     QNX  QNX是由QNX软件系统有限公司开发的实时操作系统。
    http://blog.csdn.net/happyhell/article/details/7087199

    基本特征
      * QNX是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统。它遵循POSIX.1
    (程序接口)和POSIX.2
    (Shell和工具)、部分遵循POSIX.1b(实时扩展)。它最早开发于1980年,到现在已相当成熟

    体系结构
      *
    QNX是一个微内核实时操作系统,其核心仅提供4种服务:进程调度、进程间通信、底层网络
    通信和中断处理,其进程在独立的地址空间运行。所有其它OS服务,都实现为协作的用户进
    程,因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大约为12Kb)而且运行速度极快。
      [编辑]调度策略
      QNX 提供POSIX.1b标准进程调度:
      * 32个进程优先级;
      * 抢占式的、基于优先级的正文切换;
      * 可选调度策略:FIFO、轮转策略、适应性策略。
    系统服务
      QNX的系统服务:
      *
    多种资源管理器,包括各种文件系统和设备管理,支持多个文件系统同时运行,包括提供完
    全POSIX.1及UNIX语法的POSIX文件系统,支持多种闪存设备的嵌入式文件系统,支持对多种
    文件服务器(如Windows NT/95、LAN
    Manager等)的透明访问的SMB文件系统、DOS文件系统、CD-ROM文件系统等。
      * 设备管理。在进程和终端设备间提供大吞吐量、低开销接口服务。
      * 图形/窗口支持。包括QNX Windows、X Window System for QNX、对MS Windows
    NT/95和X Window系统的远程图形连接。
      * TCP/IP for QNX。
      *
    高性能、容错型QNX网络——FLEET,使得所有连入网络的计算机变成一个逻辑上的超级计算
    机。
      *
    透明的分布式处理。FLEET网络处理与消息传递和进程管理原语的集成,将本地和网络IPC统
    一起来,使得网络对IPC而言是透明的。
      [编辑]系统开放性
      QNX的开放性:
      * QNX的POSIX兼容性和其提供的UNIX特色的编译器、调试器、X
    Window和TCP/IP都是UNIX程序员所熟悉的。
      * 支持多种CPU:AMD ElanSC300/310/400/410、Am386 DE/SE、Cyrix
    MediaGX、x86处理器(386以上)、Pentium系列、STMicroelectronics 的STPC。
      * 多种总线:CompactPCI、EISA、ISA 、MPE (RadiSys)、STD、STD
    32、PC/104、PC/104-Plus、PCI、PCMCIA、VESA、VME。
      * 各种外设:多种SCSI设备、IDE/EIDE驱动器、10M/100M以太网卡、Token
    Ring网卡、FDDI接口卡、多种PCMCIA设备、闪存、声卡等等。
      QNX结构:
      QNX是业界公认的X86平台上最好的嵌入式实时操作系统之一。它具有独一无二的微内核
    实时平台,建立在微内核和完全地址空间保护基础之上,实时、稳定、可靠,已经完成到Po
    werPC、MIPS、ARM等内核的移植,成为在国内广泛应用的嵌入式实时操作系统。
      1 QNX内核简介
      QNX的微内核结构是它区别于其它操作系统的显著特点。
      平板式内存结构,如图1所示,所有的程序都使用同一个地址空间,不加保护;应用程
    序可以自由访问所有空间,效率较高,但是任何应用程序指针错误都可能会导致内核崩溃。
      大内核内存结构,如图2所示,操作系统内核和各种驱动程序、网络协议在同一个地址
    空间,应用程序在单独空间;内核模块同处于一个保护空间,运行效率高,应用程序无法直
    接访问保护空间,系统稳定性大大提高。缺点是,由于内核模块(例如网络驱动)处于保护
    空间,因此调试困难,任何驱动程序的修改都要重新编译内核,无法做到驱动的动态加载和
    卸载。
      QNX的微内核结构,内核独立自处于一个被保护的地址空间;驱动程序、网络协议和应
    用程序处地程序空间中。
      微内核结构的优点:①驱动程序、网络协议、文件系统等操作系统模块和内核相互独立
    ,任何模块的故障都不会导致内核的崩溃;②驱动程序、网络协议、文件系统和应用程序都
    处于程序空间,都调用相同的内核API,开发与调试和应用程序没有区别;③操作系统功能
    模块可以根据需要动态地加载或卸载,不需要编译内核。在高可靠性要求的情况下,可以编
    写监视模块,对可靠性要求高的模块进行监视,必要的时候重新启动或重新加载而无须重启
    系统。高可靠性的内核结构使QNX具备了高可靠性嵌入式操作系统的本质特征。
      在具有高可靠性内核的基础上,QNX的创新设计使它同样具有很高的效率。QNX最为引人
    注目的地方是,它是UNIX的同胞异构体,保持了和UNIX的高度相似性,绝大多数UNIX或LINU
    X应用程序可以在QNX下直接编译生成。这意味着为数众多的稳定成熟的UNIX、LINUX应用可
    以直接移植到QNX这个更加稳定高效的实时嵌入式平台上来。
      2 QNX网络结构
      QNZ网络子系统由三个部分组成:网络管理模块(io-net)、网络协议模块(npm-qnet.
    so、npm-tcpip.so)、网络设备驱动模块(devn-ne2000.so)。
      每个模块各自具有不同的功能,但是它们具有一些相同的属性。如:网络设备驱动、TC
    P/IP协议栈分别对上层io-net模块和应用程序产生数据,两者都可以被看作数据源;同时它
    们也接受上层发来的数据,又可以同时被看作数据的消费者。过滤模块对向上的数据进行筛
    选,分协议进行处理;对向下的数据则进行相应的转换,如进行网络地址转换NAT。转换模
    块负责不同协议帧结构的转换,在以太网的工作环境下,它就负责对IP数据报进行以太网帧
    的封装和解包。
      和QNX其它服务进程一样,QNX的网络子系统也在内核外部空间运行。应用程序面对的是
    一个统一的网络接口,硬件相关的内容被完全包装在网络子系统内。
      QNX网络子系统的三个子模块按层次分开,io-net模块处于中心,是QNX网络的核心和重
    点,其它模块都挂接在它上面。数据和信息的流动都必须经由io-net调度与转发,所有其它
    模块所面对的就是一个单一主体。这样的中心交换结构,屏蔽了各个模块间相互协调的复杂
    细节,在很大程序上方便了模块的编写工作;同时,io-net还是QNX的网络管理中心。任何
    网络协议和网络设备驱动程序都必须向io-net注册,由它来加载,并接受io-net的配置和管
    理,用户对网络状态的查询和管理也是通过io-net来实现的。
      3 QNX网络设备驱动
      QNX网络设备驱动模块处于网络硬件和io-net模块之间。驱动模块负责配置硬件使其正
    常工作,向io-net报告数据收发情况,接收和传递数据,接受io-net的调度和管理。QNX网
    络设备驱动程序依照以上功能,分为初始化、接收发送数据、网络设备信息统计几个功能块
    。要使网络设备工作正常,驱动程序就要对它进行一定的寄存器配置,同时,还要向QNX网
    络子系统注册自己,表明网络设备的存在和网络通信能力,才能为系统和应用程序所用。在
    初始化工作完成以后,网络设备就进入了工作状态,收发数据。设备信息的统计也是由设备
    驱动程序来完成的。
      (1)初始化
      初始化包括两个方面,一方面是初始化网络设备,使其正常工作;另一个方面,是向io
    -net正确注册驱动模块,表明自己的属性,方便上层正确操作。网络设备的初始化工作和硬
    件紧密相关,这里就不一一描述。
      驱动模块向io-net加载自己的时候,系统遵循如下工作流程:
      ①io-net搜索全局的符合io_net_dll_entry。它定义了驱动的初始化函数,io-net会直
    接调用这个函数。
      ②初始化函数向io-net注册驱动和相应的函数。
      ③初始化函数告诉io-net和它的模块自己的通信能力。
      经过以上流程以后,io-net中就建立起有关此驱动程序的数据和函数调用列表。驱动程
    序必须正确编写初始化函数,并将该函数正确链接至io_net_dll_entry。
      (2)从网络设备接收数据
      当有包到达网络设备的时候,网络设备就会用某种方式通知驱动程序(例如中断),此
    时,驱动程序就要采取某种策略来处理到来的帧或数据。通常驱动程序这时候需要做以下工
    作:
      ①通过DMA将包取回来;
      ②做相应的必要处理,如通知网络设备释放当前帧的缓存,配置寄存器让网络设备等待
    下一帧到来等;
      ③通过调用io-net的tx_up_start()函数把包传递给上层模块。
      当上层所有的模块都完成对这个包的处理以后,io-net调用我们驱动中的tx_done()
    函数,它来做最后的处理工作。
      tx_up_start()函数是设备驱动中比较关键的函数,下面简要部分一下这个函数的入
    口参数。
      npkt_t*(*tx_up_start)(int registrant_hdl,
      nptk_t *npkt,
      int off,
      int framelen_sub,
      uint16_t cell,
      uint 16_t endpoint,
      uint16_t iface,
      void *done_hdl)
      其中:int registrant_hdl--本驱动在io-net中的句柄,注册时由io-net生成;
      nptk_t *npkt --需要处理的包的指针;
      int off--底层协议包头长度,如以太网帧头部长度;
      int framelen_sub--尾部填充的长度,对于以太网这个值为零;
      uint16_t cell、uint16_t
    endpoint--endpoint和cell是io-net在注册的时候分配的用来区别不同的驱动;
      uint16_t iface--接口号,可以让同一个驱动负现多个相同硬件;
      void *done_hdl--该指针指向tx_done()函数需要的额外数据。
      (3)向网络设备发送数据
      当上层模块需要硬件传送包的时候,会调用io-net管理器的rx_down()函数。
      int(*rx_down)(npkt_t*npkt,
      void *func_hdl)
      rx_down函数入口参数中,npkt是指向需要传送的数据的结构指针,func_hdl是相应驱
    动模块在io-net中的句柄。其中npt结构包含许多成员,其中的重要成员如:
      cell、endpoint、iface 需要处理该包的硬件标识
      buffers 指向包的指针
      tot_iov 包含数据包的所有I/O矢量
      Framelen 所有数据的长度,以字节为单位
      驱动模块在接收到io-net的调用后,就要配置网络设备,让它完成数据的发送工作。网
    络设备发送数据所需要的信息都会在相应的数据结构中,如net_buf_t结构中保存了等待传
    送的数据包的链接列表,配置DMA所需的物理地址在net_iov_t中等。驱动模块要等待硬件完
    成这些包的传送,并调用io-net的tx)done()函数通知上层模块驱动程序已经完成了数据
    的发送。
      4 网络设备信息的统计
      应用程序或者用户可以通过网络信息接口nicinfo工具来了解网络工作状态。信息的查
    询都是通过io-net来进行的。驱动程序必须维护相应的状态数据,方便io-net的查询。网络
    设备有一些共同的状态属性,如收到和发出的包的个数、发送错误的包的个数等,不同的网
    络设备还会具有不同的属性和状态,这些都可以在驱动程序中用数据结构详细列明。
      需要维护的数据结构中,主要的是Nic_t,它包括四个子结构;
      CustNicStats--网络信息入口;
      EthernesStats_t--以太网状态;
      GenStats_t--常用统计信息;
      NetStats_t--网络信息(包含常用统计信息)。
      以上是驱动程序需要维护的数据。当用户或应用程序要查询这些信息的时候,它们就通
    过Nicinfo工具对/dev/io-net/en0调用devctl()函数来取得网络信息。信息的取得是必须通
    过io-net来完成的,io-net对信息的查询则是通过调用io_net_register_funs_t结构中所指
    向的函数来取得信息的。例:
      #include<sys/nic.h>
      int generic_eth_devctl(void *hdl,int dcmd,void *data,size_t size,int
    *ret)
      {
      Nic_t *nic=(Nic_t *)hdl;
      int status;
      status=EOK;
      switch(dcmd){
      case DCMD_IO_NET_NICINFO;
      memcpy(data,nic,min(size,sizeof(Nic_t)));
      break;
      default:
      status=ENOTSUP;
      break;
      }
      return(status);
      }
      结束语
      网络设备的驱动是网络系统的最低层和最基础的模块,是如今嵌入式开发中首先要解决
    的问题之一。由于QNX具有微内核的特点,其网络设备驱动程序的开发不需要内核调试,更
    适合初学者掌握。本文对QNX操作系统及网络设备驱动程序的介绍,可以帮助读者对相关内
    容作初步了解。
      QNX用户评价:
      QNX有一个非常华丽的图形界面,并且号称运行速度比Windows或Linux更快。不用不知
    道,一用你会忘不掉:P
      垄断的微软Windows操作系统和自由的Linux操作系统都是很多朋友熟知的计算机主要的
    操作系统。但是您听说过QNX计算机操作系统吗?如果我告诉您QNX操作系统运行的速度比Wi
    ndows或Linux还快,而且用户界面也十分华丽,您相信吗?
      别以为QNX是刚刚诞生的计算机操作系统,它早就在20年前就诞生了,但是QNX作为一种
    专业的操作系统,至今它还未能进入普通用户的计算机为我们服务。其中的原因无疑是很复
    杂的。
      QNX的发音也十分有趣,大家知道Linux用汉语发音就是“里讷克斯”,而QNX的发音就
    是“cue-nix”:)。如果您使用的是Pentium处理器系列的计算机,那么在这台计算机的硬
    盘上安装QNX操作系统是很容易的事情,QNX可以在Windows下安装,它和Linux一样,是一种
    类UNIX的操作系统。另人惊异的是QNX也是免费的操作系统,可以直接到QNX的网站上下载这
    个原版操作系统。当然,购买一张QNX的CD-ROM也是很方便的。一张QNX的安装盘CD-ROM售价
    为30美圆。在QNX的主页上有很详细的介绍和资料,还有关于QNX的新闻及应用软件可供用户
    阅读下载。
      有了QNX,您计算机里的操作系统不只是Windows独霸了,QNX完全可以取代霸道的Windo
    ws平台。很多初学计算机的朋友因为接触最多的是Windows平台,以至于他们误认为Windows
    98就是“OS”的唯一选择。现在不同了,使用QNX同样也能很好的管理计算机了。
      简单的说,操作系统就是给计算机一个灵活的大脑,一个强健的心脏和突出的个性。没
    有操作系统,计算机什么也做不了,只能是一堆废物。
      QNX是由一家位于加拿大的QNX软件系统公司(简称QSSL)推出的。该公司位于渥太华(
    加拿大城市)的市郊。最近从该公司传来好消息说,该公司已经面向普通用户推出了可以免
    费使用、非商业用的个人用户版本的QNX实时平台或称作QNX
    RTP,最小的在Windows下安装文件只有24MB。当这个版本正式向公众推出的时候,大约有40
    0000人次从网上下载了这个QNX
    RTP版本。这大大出乎了意料,没有想到竟然有这么多人对这个操作系统感兴趣。因为很多
    人在以前根本就没有听说过世界上还有这么一个免费的QNX操作系统。
      现在要在这么一台电脑上试装这个QNX操作系统。电脑的硬件配置为233 MHZ AMD K6
    处理器,96MB内存,ATI All-in-Wonder Pro显示卡,Sound Blaster AWE 32
    声卡,两个硬盘驱动器和两个CD-ROM驱动器,一个SCSI硬盘和一块标准的网卡。
      在安装的过程中除了遇到一个小故障之外,一切还算顺利。那块SCSI卡没有能被QNX自
    动配置。查阅QSSL公司的资料,该公司说他们正在努力的修正这个SCSI的问题。
      如果您是一位有经验的Linux用户,那么QNX会使您很快就能上手。虽然它和Linux有很
    大的区别。QNX
    RTP使用的命令和操作是和Linux的许多“shell”命令是兼容的。更令人满意的是QNX的文件
    分级目录(组织,文件名和目录)和Linux几乎是一样的。可以说QNX
    RTP和旧的Linux是十分相象的。这对许多喜欢Linux,对Linux有一定实际操作经验的用户来
    说无疑是一个福音。QNX在他们手里很快就能玩转。
      但QNX和Linux最大的不同就是QNX的图形用户界面设计的十分漂亮。尽管Linux使用的是
    经久世故的X
    Window系统,但是和QNX的称为“Photon”的图形用户界面相比还是显得QNX略省一筹。 
      不用不知道,一用忘不掉:QNX RTP的图形用户界面-Photon MicroGUI非常酷
      QNX的Photon
    MicroGUI窗口系统是最“酷”的GUI(图形用户界面)。安装QNX后,你就会发现QNX的默认
    桌面背景“炫”得让你晕倒,得让人给你叫个医生来了:)。
      另外要提到的是,QNX RTP
    的运行速度是那样的快,是否所有的用户都能够接受?没有错,在同样的电脑硬件配置情况
    下,QNX确实运行速度要比其他的Windows系统要快得多。在使用鼠标和窗口的操作界面下,
    QNX的运行速度确实是让人满意的。给人以一种“豪爽”的感觉。
      以上关于QNX的优点介绍得让你立刻想鼓掌,狠不得马上下载一个QNX试一试,但是有些
    问题是要说清楚的。QNX尽管是非常好的一个操作系统。但是你平时主要工作如果需要处理
    电子表格,管理金融等等,那么QNX可能不太适合你。因为能在QNX下运行的应用软件并不多
    。这也是制约QNX发展的一个重要原因了。
      但是也不必太担心软件不够用的问题,起码QNX能让你进行很多基本的操作。你可以用Q
    NX来计算数据,播放CD音乐,使用电子邮件程序,进行文字处理工作,简单的图象浏览,还
    有一些Linux上已经除去的屏幕保护程序,桌面背景转换,软件的安装管理功能等等。甚至
    你还可以在QNX上添加专用版本的Real
    Player软件,喜欢玩游戏的朋友还可以安装Quake这个著名的游戏。所有在QNX上玩过Quake
    的朋友都说Quake在QNX上的运行速度比任何操作系统都要快。这确实是一个对游戏迷来说是
    非常好的消息。
      好了,现在我们来总结一下QNX的所有优点:
      速度极快:QNX的运行速度非常快,其他的操作系统没有办法和它相比。
      系统非常安全:QNX上没有计算机病毒,这是和Linux一样的,所以QNX
    RTP不存在被病毒破坏资料的危险,只有在微软Windows系统中才会有被病毒感染的噩梦。另
    外,QNX的用户管理相当出色,它绝对不会让一个没有输入正确密码的人闯入计算机系统中

      QNX有一个最好的网页浏览器:QNX里的网页浏览器叫做“Voyager”,浏览网页的速度
    快得象火箭。和Voyager相比,微软的IE和网景公司的NC浏览器简直就是一辆破旧的老爷车
    。但是这个Voyager浏览器目前还有些臭虫,QSSL公司的软件工程师正在改进它。
      QNX的最大不同:QNX完全不像Windows,那是一件好事情。它是免费的操作系统,可以
    在网上下载安装使用。它的使用和操作也十分的容易。


    =============================================================
    QNX Neutrino  QNX Neutrino 实时操作系统
      从1980年起,生产商就开始把QNX的操作系统使用在他们重要的应用上。从医药器材、
    互联网路由器到电讯系统、911报警装置、处理控制系统、甚至航天系统,凡是需要一天24
    小时不间断运行的系统都离不开QNX实时操作系统。因为QNX实时操作系统给他们提供标准的
    稳定性,容错性和兼容性。
      是什么使得QNX Neutrino
    实时操作系统如此的杰出?那是因为它是一个真正的微内核操作系统。在QNX Neutrino
    实时操作系统 (QNX Neutrino Real time Operating System)
    里的每一个驱动程序、应用、协议栈和文件系统都在内核的外部运行。因为如此,当以上任
    何一个系统发生问题时,实时操作系统会立即使此项运行停止,并重新启动这项系统,与此
    同时,其他所有的系统和内核的运行不会因此而受影响。QNX
    Neutrino是目前市场上唯一一个拥有以上功能的实时操作系统。
      功能和优点
      QNX Neutrino 实时操作系统给您带来:
      ·
    设计能够随时进行现场升级,从而延长系统生存周期并扩展具有系统机能的高稳定性系统。
      ·
    完善的自治愈系统使整个操作系统本身能很快地进行纠错并排错,从而大大提高了操作系统
    的可利用率。
      ·
    按照各个应用的需要,选择您所需的元件进行操作,也可利用内置的对称式多重处理器,来
    增强双处理器的性能。
      ·
    拥有设计简单的容错集群,只要在网络上再多连接一台中央处理器,多台处理器间就能各自
    独立地进行分布处理,这样一来就提高了系统的工作效率。
      · 通过快速准确地实时响应来优化系统的性能。
      ·
    通过对POSIX标准的可扩充性的支持,增强了应用的可移植性,使客户从Linux,Unix和其他
    开放资源程序上,更快地移植到QNX上来。
      ·
    通过对较先进的网络浏览器、多层显示和三维立体显示的支持,来呈现更好的图表用户界面

      ·
    通过可扩增到4G的内存容量,使PowerPC、MIPS和X86的处理器的物理地址的范围大大扩大了

      ·
    为您的操作系统寻觅最好的硬件平台,通过运行支持和适合的常见芯片(如:MIPS,PowerPC
    ,SH-4,ARM,StrongArm,XScale和X86)的开发包,使系统能更快地启动和操作。

    一分耕耘,一分收获!
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