VxWorks内核、设备驱动与BSP开发详解

第1部分 VxWorks的开发环境

第1章 使用Tornado 3

1.1 概述 3

1.2 Tornado的安装目录 4

1.3 创建一个工程 5

1.3.1 可加载工程和可引导工程 5

1.3.2 实例：创建可加载工程 6

1.3.3 实例：创建可引导工程 8

1.4 更加有效率地工作 9

1.4.1 开发环境基本设置 10

1.4.2 实例：设置一个更熟悉的编辑器 11

1.4.3 使用Tcl语言定义工具 12

第2章 编译工程——Builder 15

2.1 编译工程及Boot Rom 15

2.1.1 编译工程 15

2.1.2 编译Boot Rom 17

2.1.3 实例：制作软盘引导盘 18

2.1.4 深入1：批处理文件mkboot 20

2.1.5 深入2：制作U盘引导盘 21

2.1.6 深入3：制作硬盘引导盘 24

2.1.7 深入4：制作一个引导ROM 25

2.2 深入编译环境 26

2.2.1 创建的过程 26

2.2.2 抛弃IDE 27

2.2.3 使用Diab 28

2.3 了解MakeFile 29

2.3.1 MakeFile的作用 29

2.3.2 MakeFile格式 30

2.3.3 解决MakeFile所导致的错误 31

第3章 加载——FTP Server 33

3.1 FTP Server的设置 33

3.1.1 用户和权限 33

3.1.2 其他设置 34

3.1.3 实例：下载一个工程 34

3.2 从信息看状态 37

3.2.1 正常下载过程 37

3.2.2 下载失败的原因 38

3.3 从其他设备加载操作系统 39

第4章 管理工程——Work Space 41

4.1 管理文件 41

4.1.1 文件的位置 41

4.1.2 文件依赖关系 41

4.2 管理组件 42

4.2.1 VxWorks的各种组件 43

4.2.2 查找组件并修改属性 43

4.2.3 裁剪组件 44

4.3 编译选项 45

4.3.1 编译规则 45

4.3.2 宏定义 46

4.3.3 其他选项 47

第5章 连接目标机——Target Server 48

5.1 配置Target Server 48

5.1.1 基本配置内容 48

5.1.2 重要配置属性 49

5.2 实例：通过网络连接目标机 53

5.3 实例：配置串口连接主机 54

5.4 连接错误的解决办法 54

5.4.1 目标文件不正确 55

5.4.2 网络错误 55

5.4.3 目标机无响应 56

5.4.4 Target Server缓冲池不足 56

5.4.5 网络速度慢 56

第6章 交叉调试——Debugger 57

6.1 基本调试过程 57

6.1.1 运行Debugger 57

6.1.2 发起任务 58

6.1.3 连接任务 59

6.2 断点 60

6.2.1 设置断点 60

6.2.2 管理断点 60

6.3 独特的查看功能 62

6.3.1 源代码与汇编混合查看 62

6.3.2 调试命令行 63

6.3.3 其他功能 63

6.4 系统级调试设置 63

第7章 浏览目标机资源——Browser 65

7.1 Browser所提供的信息 65

7.1.1 Browser的设置 66

7.1.2 目标机信息 66

7.2 实例：透过现象看调试 67

7.2.1 查看内存泄露 67

7.2.2 分配任务优先级 68

7.2.3 确定任务堆栈 68

7.2.4 查看中断挂接情况 69

7.2.5 查看任务状况 70

第8章 与目标机的交互——Shell及其他 71

8.1 Shell 71

8.1.1 Shell的常用特性 71

8.1.2 Shell的快捷操作 72

8.1.3 Shell的常用命令 75

8.1.4 Shell的环境变量 77

8.1.5 执行脚本 77

8.2 WindView 78

8.2.1 设置WindView 79

8.2.2 分析任务时序图 80

8.3 Triggering 83

8.3.1 Triggering设置 84

8.3.2 Triggering的使用 85

第9章 软件硬件同时开发——VxSim 87

9.1 集成的VxSim 87

9.1.1 VxSim适用范围 87

9.1.2 VxSim的配置 88

9.1.3 VxSim的中断系统 90

9.2 功能更强的Full VxSim 90

9.2.1 Full VxSim所需的网络配置 90

9.2.2 创建支持网络连接的Full VxSim映像 91

9.2.3 启动Full VxSim 93

9.2.4 运行多个Full VxSim 95

9.3 实例：在VxSim上运行程序 95

第2部分 内核分析和应用程序开发

第10章 管理任务——任务的状态 101

10.1 任务概况 101

10.1.1 任务状态 101

10.1.2 任务调度 103

10.1.3 任务优先级 105

10.2 实例：生成、管理任务 105

10.2.1 任务控制API 106

10.2.2 销毁任务 107

10.2.3 控制任务状态的切换 107

10.3 深入：任务切换的深层原因 108

10.3.1 时钟中断和时间片调度 108

10.3.2 优先级抢占调度机制 110

10.3.3 任务控制块 111

第11章 任务间的交互——同步与通信 116

11.1 任务之间的交流 116

11.1.1 共享内存 116

11.1.2 互斥 120

11.1.3 信号量 121

11.1.4 消息队列和管道 125

11.1.5 使用网络的任务间通信 129

11.1.6 信号 130

11.2 实例：任务间交流 131

11.2.1 通过信号量实现互斥 131

11.2.2 信号量实现同步 133

11.2.3 管道与消息队列 134

11.3 其他通信手段 135

第12章 控制时间——系统计时 138

12.1 系统时间 138

12.1.1 系统时间的来源 138

12.1.2 与现实时间相联系 138

12.2 系统计时控制 139

12.3 看门狗计时器 142

12.3.1 实例1：看门狗计时 142

12.3.2 实例2：看门狗定时 143

12.3.3 实例3：看门狗延时 144

12.4 其他的计时方法 145

12.4.1 使用CPU时间戳计时 145

12.4.2 实例：计算CPU频率 146

第13章 存储信息——访问文件系统 148

13.1 VxWorks中的文件系统 148

13.1.1 操作文件的办法 148

13.1.2 实例：文件操作 151

13.1.3 打开文件的过程 154

13.1.4 读取文件的过程 155

13.1.5 文件系统的作用 156

13.1.6 文件系统的特殊功能 158

13.1.7 文件系统的安装流程 159

13.2 文件系统分析 160

13.2.1 dosFs 160

13.2.2 rawFs 163

13.2.3 cdromFs 164

13.2.4 tapeFs 166

13.3 深入：如何提高访问效率 166

13.4 实例：支持多硬盘分区 167

第14章 与外界的交互——控制硬件 169

14.1 驱动程序管理 169

14.1.1 文件、设备、驱动程序 169

14.1.2 驱动管理3张表 171

14.1.3 驱动及设备的管理 174

14.2 访问硬件的手段 175

14.2.1 创建设备 175

14.2.2 操作设备 177

14.3 操作硬件 179

14.3.1 实例：测试用程序 179

14.3.2 多设备异步通信——select 187

14.4 VxWorks中的隐含设备 189

第15章 联通的世界——访问网络 191

15.1 VxWorks中的网络组件 191

15.1.1 层次结构 191

15.1.2 基本组件 194

15.1.3 配置网络 194

15.1.4 操作路由表 200

15.1.5 Zbuf 202

15.1.6 使用标准I/O访问函数 204

15.2 实例：网络编程 204

15.2.1 建立TCP连接 204

15.2.2 建立UDP连接 210

15.2.3 使用Zbuf访问TCP 214

15.2.4 创建及使用FTP 217

第16章 VxWorks程序设计 221

16.1 资源 221

16.1.1 资源的有效利用 222

16.1.2 资源的保护 223

16.2 优先级安排 223

16.3 保证时间特性 224

第3部分 驱动开发与原理

第17章 硬件资源——操作硬件 229

17.1 硬件访问 229

17.1.1 内存访问 229

17.1.2 通用的内存映射程序 231

17.1.3 I/O端口访问 235

17.2 中断 236

17.2.1 轮询方式 236

17.2.2 中断 237

17.2.3 中断号与中断向量 240

17.2.4 中断复用 241

17.2.5 中断处理中的问题 242

17.3 访问特定硬件的API 243

17.3.1 访问PCI 243

17.3.2 中断相关的API 245

第18章 大道至简——字符设备 247

18.1 字符设备驱动程序 247

18.1.1 字符设备驱动程序的数据结构 248

18.1.2 字符设备驱动程序的接口 249

18.1.3 中断处理 257

18.1.4 安装驱动程序和创建设备 258

18.1.5 支持Select功能 260

18.2 实战字符设备开发 262

18.2.1 板卡介绍 262

18.2.2 程序实现 263

第19章 永久的记忆——块设备 281

19.1 块设备驱动程序的结构 281

19.2 块设备驱动程序的接口 283

19.3 安装块设备驱动程序 286

第20章 联通的基础——网络设备 287

20.1 网络设备的数据结构 288

20.2 网络设备接口层 290

20.2.1 endLoad 291

20.2.2 endUnload 293

20.2.3 endSend 293

20.2.4 endMCastAddrAdd、endMCastAddrGet和endMCastAddrDel 293

20.2.5 endPollSend、endPollReceive 294

20.2.6 endStart 295

20.2.7 endStop 295

20.2.8 endAddressForm 295

20.2.9 endAddrGet 296

20.2.10 endPacketDataGet 296

20.2.11 endIoctl 297

20.3 中断模式下接收数据 298

20.4 网络设备驱动程序的安装 299

第21章 USB设备——USB 1.1支持 301

21.1 USB工作过程 301

21.2 USB外设端协议栈 302

21.2.1 USB外设端协议栈结构 302

21.2.2 USB外设端协议栈实现 303

21.2.3 USB外设端协议驱动程序 307

21.2.4 USB外设端控制器驱动程序 316

21.2.5 再看“回调函数” 321

21.3 USB主机端协议栈 322

21.3.1 USB主机端协议栈结构 322

21.3.2 USB主机端协议栈实现 324

21.3.3 USB主机端驱动程序 327

第22章 USB设备——USB 2.0支持 334

22.1 设备端协议栈 334

22.2 主机端协议栈 341

22.2.1 USBD与驱动程序 342

22.2.2 与已有程序的兼容 345

第4部分 板级支持包流程与移植

第23章 多样化的主板——板级支持包BSP 349

23.1 引导过程 349

23.2 BSP的流程 350

23.2.1 BSP的作用和结构 350

23.2.2 BSP初始化硬件 354

23.3 BSP移植 355

23.3.1 实现BSP所需要的工作 355

23.3.2 BSP中的系统接口 355

第24章 珠联璧合——BSP与开发环境的结合 358

24.1 配置工具与BSP的关系 358

24.1.1 CDF文件分析 358

24.1.2 Tornado下通过cdf文件对VxWorks进行配置的过程 365

24.2 自制BSP配置 367

24.2.1 实例：增加自定义文件夹结构 367

24.2.2 创建组件的一般步骤 371

附录 新的VxWorks 373

FL.1 新开发环境 373

FL.1.1 新的界面 373

FL.1.2 新的开发工具 374

FL.1.3 开发环境的扩展 375

FL.1.4 与Tornado的对比 376

FL.2 新特性 377

FL.2.1 实时进程RTP 377

FL.2.2 错误检测与报告 378

《VxWorks内核、设备驱动与BSP开发详解》语言通俗、实例丰富、代码分析详尽，有较强的实用性和参考价值，适合大专院校嵌入式相关专业学生学习参考，也可供嵌入式开发人员和系统设计人员参考使用。在嵌入式行业飞速发展的今天，嵌入式操作系统的应用越来越广泛，VxWorks具有良好的实时性，被大量应用于航空、通信、国防、工业控制、网络设备、医疗设备、消费电子等嵌入式实时应用领域。
　　《VxWorks内核、设备驱动与BSP开发详解》共24章，按照初学者学习的一般步骤，详细介绍了VxWorks的开发环境、内核分析和应用程序开发、驱动程序开发与原理和板级支持包流程与移植，每章均配以实例进行讲解。

详细讲解VxWorks内核、设备驱动、BSP开发的关键技术，实例丰富，操作步骤详细，提供关键操作的操作视频，方便读者学习。
　　国家信息技术紧缺人才培养工程。
　　《VxWorks内核、设备驱动与BSP开发详解》详细讲解了VxWorks内核、设备驱动、BSP开发的关键技术，内容涵盖：
　　使用Tornado，任务间交互，编译工程，系统计时，加载操作系统，访问文件系统，管理工程，控制硬件、操作硬件，连接目标机，访问网络，交叉调试，VxWorks程序设计，浏览目标机资源，字符设备、块设备，
　　VxSim，板级支持包BSP，任务的状态，BSP与开发环境的结合。
　　嵌入式开发系列。
　　国家信息技术紧缺人才培养工程。