VxWorks下USB设备独立管理策略优化

嵌入式系统/ARM技术中的VxWorks是一种专为实时性和低功耗应用设计的嵌入式操作系统，由Wind River System（WRS）公司开发。VxWorks的核心特点是其I/O子系统，它为应用程序提供了一个统一、设备无关的接口，使得开发者能够轻松创建通用的外部设备驱动程序。该系统内部结构包括驱动程序列表、设备列表和文件描述符表，这些表分别用于管理已注册的驱动程序、连接设备以及用户对设备的操作。 然而，针对某些特定应用场景，如需要优化设备响应时间和提升读取速度的专用系统，传统的I/O子系统管理方式可能无法满足需求。由于VxWorks采用微内核架构，所有程序共享同一地址空间，这为独立管理设备提供了可能性。文章提出了一种新的策略，即在VxWorks环境下设计一种针对多个同类USB设备的独立管理模式。这种设计旨在使设备访问独立于I/O子系统，从而更好地适应对性能要求较高的场景。 在新方案中，VxWorks的I/O子系统管理机制有所调整。首先，驱动程序列表的作用仍然至关重要，但不再仅仅是固定大小，而是能够动态添加或删除设备驱动程序。应用程序通过调用iosDrvInstall()函数注册驱动程序，并获得一个驱动程序号，这个号作为设备描述符的一部分，用于标识设备和对应的驱动程序。设备的管理不再是通过单个链表，而是可能采用了更灵活的数据结构，如哈希表或树形结构，以提高查找效率。 此外，文件描述符表的角色也可能会有所变化，因为它可能需要支持更多的设备类型和更复杂的设备状态跟踪。通过这种方式，系统能够在不影响其他程序的前提下，针对特定的USB设备提供定制化的处理和优化，从而实现更高的设备性能和系统响应速度。 本文讨论了如何在VxWorks的微内核架构下，通过改进驱动程序列表、设备列表和文件描述符表的管理机制，实现对多个同类USB设备的高效独立管理，以满足嵌入式系统的特定性能需求。这种方法不仅提升了设备的处理效率，还简化了设备驱动程序的开发和维护，为嵌入式系统的实时性和灵活性提供了强大的支持。