VxWorks嵌入式系统详解：开发环境、BSP与实时特性

嵌入式系统导论(4、软件设计-VxWorks)是一套针对嵌入式系统初学者和教育者的优秀课件，由中南大学信息科学与工程学院的胡小龙教授编讲。该课程涵盖了嵌入式系统的基础知识，开发过程，以及重点介绍的VxWorks嵌入式操作系统。 VxWorks是由美国WindRiver公司于1983年设计开发的一款高性能、具有良好可靠性和实时性的操作系统。它在通信、军事、航空等领域有着广泛应用，例如F-16、FA-18战斗机、B-2隐形轰炸机和火星探测器等高精尖设备上都采用了VxWorks，体现了其在实时性要求极高的环境中的强大适应性。实时性是VxWorks的重要特性，它确保了系统在给定时间内能够及时响应输入并输出结果，即使错误的结果也会因为延迟而失去意义。 VxWorks的特点包括： 1. 可靠性：保证在极端条件下也能稳定运行，适用于对错误容限要求极高的场景。 2. 实时性：严格的时间约束，能够在预定的时间内完成任务，确保系统的即时响应。 3. 可裁减性：根据需求定制系统组件，内核小且空间占用低，保持高效性能。 VxWorks由核心内核VxWorksKernel构成，这个内核包含多种功能模块，如任务管理（任务的生命周期管理，包括就绪、挂起、延迟和睡眠状态）、事件和异步信号服务、信号量和消息队列服务、内存管理、中断服务程序、时钟和定时器服务，以及出错处理。这些模块共同构建了VxWorks的实时和并发执行能力。 其中，任务管理是内核的核心部分，通过`taskInit()`函数初始化任务，任务可以在不同状态下（如就绪、挂起、延迟或休眠）进行操作。例如，当任务需要等待资源时，可以调用`semTake()`或`msgQReceive()`进入延迟或休眠状态，而在满足条件后，通过`semGive()`或`msgQSend()`返回就绪状态，或使用`taskDelay()`设置超时等待。 这套课件是学习嵌入式系统特别是VxWorks的理想资源，对于理解嵌入式系统设计、VxWorks的内部工作原理以及如何在实际项目中应用具有很高的价值。无论是进行自学还是教学，都值得深入研究和实践。