嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks實(shí)戰(zhàn)

目　錄
第1 章 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks 概況 1
1.1 VxWorks 系統(tǒng)特點(diǎn) 1
1.2 VxWorks 操作系統(tǒng)組成 3
1.3 本書(shū)組成 7
第2 章 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Tornado 2.2.1 8
2.1 Tornado 2.2.1 安裝 8
2.1.1 術(shù)語(yǔ)與約定 8
2.1.2 安裝準(zhǔn)備 8
2.1.3　安裝步驟 9
2.2 目標(biāo)機(jī)仿真器 40
2.2.1 集成目標(biāo)機(jī)仿真器 40
2.2.2 全功能目標(biāo)機(jī)仿真器 43
2.3 工程管理工具 52
2.3.1 編譯Bootloader Image（bootrom） 52
2.3.2 操作系統(tǒng)工程 55
2.3.3 應(yīng)用程序工程 61
2.4　制作系統(tǒng)啟動(dòng)盤(pán) 74
2.4.1 制作系統(tǒng)啟動(dòng)盤(pán)一 74
2.4.2 制作系統(tǒng)啟動(dòng)盤(pán)二 75
2.4.3　制作系統(tǒng)啟動(dòng)盤(pán)三 75
2.5 目標(biāo)機(jī)服務(wù)器 76
2.5.1 配置目標(biāo)機(jī)服務(wù)器 76
2.5.2 啟動(dòng)目標(biāo)機(jī)服務(wù)器 80
2.6 目標(biāo)機(jī)瀏覽器 80
2.7　Host Shell 82
2.8 WindView 83
2.9 調(diào)試器 86嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks 實(shí)戰(zhàn)
2.10　FTP 服務(wù)器 90
第3 章 實(shí)時(shí)多任務(wù)和任務(wù)間通信 93
3.1 實(shí)時(shí)多任務(wù) 93
3.1.1 任務(wù)生命周期管理 93
3.1.2 任務(wù)狀態(tài)控制 99
3.1.3 任務(wù)調(diào)度 101
3.1.4 用戶(hù)接口 103
3.1.5 任務(wù)堆棧示意圖 104
3.2 任務(wù)間通信 105
3.2.1 共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 105
3.2.2 互斥和同步 106
3.2.3 信號(hào)量 107
3.2.4 消息隊(duì)列 114
3.2.5 命名管道 117
3.2.6 信號(hào) 119
第4 章 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的中斷、時(shí)鐘和定時(shí)器 122
4.1 中斷 122
4.1.1 中斷服務(wù)程序 122
4.1.2 中斷連接 123
4.1.3 使能中斷 125
4.1.4 中斷級(jí)判斷 125
4.1.5 中斷級(jí)限制 125
4.1.6 中斷級(jí)異常和任務(wù)級(jí)異常 125
4.1.7 中斷和任務(wù)的通信 126
4.2 時(shí)鐘 126
4.2.1 系統(tǒng)時(shí)鐘 126
4.2.2 輔助時(shí)鐘 127
4.2.3 TSC 時(shí)鐘 129
4.2.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 130
4.3 定時(shí)器 130
4.3.1 創(chuàng)建看門(mén)狗 131
4.3.2 啟動(dòng)看門(mén)狗 131
4.3.3 取消看門(mén)狗 131
4.3.4 刪除看門(mén)狗 132目 錄V
第5 章 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)存管理 133
5.1 內(nèi)存管理 133
5.1.1 內(nèi)存申請(qǐng) 133
5.1.2 內(nèi)存釋放 134
5.2 實(shí)例化 135
5.2.1 動(dòng)態(tài)實(shí)例化 135
5.2.2 靜態(tài)實(shí)例化 135
第6 章 基本I/O 系統(tǒng) 136
6.1 文件和設(shè)備 136
6.2 基本I/O 操作 137
6.2.1 文件描述符 137
6.2.2 標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤處理137
6.2.3 打開(kāi)和關(guān)閉 138
6.2.4 生成與刪除 139
6.2.5 讀寫(xiě)操作 139
6.2.6 文件裁剪 140
6.2.7 I/O 控制 140
6.2.8 等待多個(gè)文件描述符：select 功能 140
6.3 基于緩存的I/O 操作 141
第7 章 PCI 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā) 142
7.1 自動(dòng)內(nèi)存映射 142
7.2 讀取設(shè)備資源 144
7.3 中斷初始化 146
7.4 中斷服務(wù)程序 146
第8 章 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù) 147
8.1 VxWorks 5.5.1 網(wǎng)絡(luò) 147
8.1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 147
8.1.2 FTP 服務(wù)器 148
8.1.3 遠(yuǎn)程登錄 149
8.1.4 遠(yuǎn)程文件 149
8.1.5 網(wǎng)絡(luò)通信 149
8.2 二層交換技術(shù) 176
8.2.1 MAC 地址表 176
8.2.2 ARP 緩存表 176
8.2.3 靜默與洪泛 177
8.3 網(wǎng)絡(luò)安全與防火墻 177
8.3.1 防火墻的設(shè)計(jì) 178
8.3.2 防火墻的實(shí)現(xiàn) 183
8.3.3 防火墻的測(cè)試 183
第9 章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks 5.5.1 定制 186
9.1 目標(biāo)機(jī)BIOS 配置 186
9.2 引導(dǎo)行參數(shù) 186
9.2.1 默認(rèn)引導(dǎo)行參數(shù) 186
9.2.2 引導(dǎo)行參數(shù)存儲(chǔ) 187
9.3 自動(dòng)映射PCI 設(shè)備內(nèi)存 188
9.4 USB 鍵盤(pán)配置 194
9.5 網(wǎng)絡(luò)配置 201
9.5.1 自動(dòng)協(xié)商問(wèn)題 201
9.5.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議問(wèn)題 211
9.5.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收延遲問(wèn)題 226
9.5.4 多網(wǎng)卡和WDB 調(diào)試問(wèn)題 226
9.6 clockLib 缺少互斥鎖問(wèn)題 234
9.7 FPU 浮點(diǎn)協(xié)處理器與任務(wù)選項(xiàng)VX_FP_TASK 236
9.8 腳本程序執(zhí)行不成功問(wèn)題 237
9.9 支持AHCI 設(shè)備驅(qū)動(dòng)問(wèn)題 242
9.9.1 BIOS 配置AHCI 模式 242
9.9.2 AHCI 驅(qū)動(dòng)程序移植 242
9.10 操作系統(tǒng)設(shè)備兼容問(wèn)題 247
9.10.1 網(wǎng)卡順序映射 247
9.10.2 硬盤(pán)名字映射 251
9.11 配置狀態(tài)顯示組件 251
9.11.1 WindView 251
9.11.2 moduleLib 251
9.11.3 loadLib 和unldLib 252
9.11.4 memShow 252
9.11.5 msgQShow 252
9.11.6 semShow 252
9.11.7 pciConfigShow 252
9.11.8 symLib 252
9.11.9 symShow 253
9.11.10 taskShow 253
9.11.11 wdShow 253
9.11.12 netShow 253
9.11.13 ping 253
9.11.14 網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)信息 253
9.11.15 usrFsLib 254
9.12　實(shí)時(shí)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題 254
9.12.1 電源管理與調(diào)度延時(shí)問(wèn)題 254
9.12.2 SMM 模式與中斷丟失問(wèn)題 254
9.13 基于X86 平臺(tái)的VxWorks 5.5.1 快速啟動(dòng)實(shí)現(xiàn) 254
9.13.1　VxWorks 5.5.1 啟動(dòng)過(guò)程分析 254
9.13.2　VxWorks 5.5.1 快速啟動(dòng)實(shí)現(xiàn) 256
9.13.3 內(nèi)核映像快速啟動(dòng) 258
9.13.4 性能測(cè)試 259
9.14 參數(shù)化配置VxWorks 操作系統(tǒng)的方法 260
第10 章 如何構(gòu)建一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng) 262
10.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題 262
10.1.1 電源管理與調(diào)度延時(shí)問(wèn)題 262
10.1.2　SMM 模式與中斷丟失問(wèn)題 266
10.2 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)試問(wèn)題 269
第11 章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks SMP 274
11.1 Workbench 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境安裝 274
11.1.1 安裝準(zhǔn)備 274
11.1.2 安裝步驟 274
11.2 Workbench 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境使用 291
11.2.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境 292
11.2.2 引導(dǎo)行參數(shù)默認(rèn)配置 301
11.2.3 VIP 操作系統(tǒng)內(nèi)核映像工程 301
11.2.4 啟動(dòng)目標(biāo)板系統(tǒng)（制作系統(tǒng)啟動(dòng)盤(pán)） 304
11.2.5 DKM 可下載內(nèi)核模塊工程 305
11.2.6 DKM 工程下載、運(yùn)行和調(diào)試 307
11.2.7 啟動(dòng)虛擬IO 控制臺(tái)VIO Console 312
11.2.8 軟件邏輯分析儀System Viewer 313
11.3 VxWorks SMP 系統(tǒng) 315
11.3.1 VxWorks SMP 配置說(shuō)明 319
11.3.2 VxWorks SMP 編程 319
11.3.3 spinlock 互斥/ 同步機(jī)制 320
11.3.4　CPU-specific 互斥機(jī)制 324
11.3.5 Memory Barrier 325
11.3.6 原子的內(nèi)存操作（原子操作） 327
11.3.7 CPU Affinity 329
11.3.8 將CPU 預(yù)留給使用了CPU Affinity 的任務(wù)（CPU 預(yù)留機(jī)制） 331
11.3.9 CPU 信息及管理 333
11.3.10 調(diào)試SMP 代碼 335
11.3.11 SMP 性能優(yōu)化 336
11.3.12 SMP 簡(jiǎn)單例子 337
11.3.13 向VxWorks SMP 系統(tǒng)移植代碼 346
11.4 VxWorks 6.9 系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題 352
11.4.1 VxWorks 6.9 系統(tǒng)網(wǎng)卡配置 352
11.4.2 標(biāo)準(zhǔn)IO 系統(tǒng)重要差異 353
11.4.3 廣播回環(huán)問(wèn)題 355
11.4.4 網(wǎng)絡(luò)通信丟幀 358
11.4.5 設(shè)備順序映射 359
11.4.6 優(yōu)化系統(tǒng)性能參數(shù) 360
11.4.7 目標(biāo)機(jī)服務(wù)器與“永恒之藍(lán)”病毒 361
第12 章 軟件運(yùn)行異常分析排查作業(yè)指導(dǎo) 362
12.1 系統(tǒng)需求 362
12.1.1 調(diào)試機(jī)系統(tǒng)需求 362
12.1.2 目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)需求 362
12.2 異常分析排查 363
12.2.1 硬件相關(guān)異常 363
12.2.2 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)異常 364
12.2.3 軟件相關(guān)異常 368
12.3 規(guī)范系統(tǒng)設(shè)計(jì) 377
12.3.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 377
12.3.2 軟件設(shè)計(jì) 377