VxWorks操作系统

VxWorks操作系统提供了无与伦比的确定性高性能。它为需要最高要求的任务关键计算系统建立了一个可扩展、安全、可靠的操作环境。全球领先的创新者已经使用VxWorks超过40年，为航天航空、军事、铁路、车辆、医疗设备、制造设施和通信网络提供广受称赞的创新解决方案。

在本文中，您将了解VxWorks操作系统的历史和架构、能力、功能和特点。

VxWorks操作系统是什么

VxWorks操作系统

VxWorks 是由 风河系统 的全资子公司 Aptiv 创建的专有软件。它首次发布于 1987年 。它主要用于需要实时和确定性性能的嵌入式系统。在许多情况下，它需要航空航天和机器人技术、医疗设备、工业设备、能源、交通、国防、汽车、网络基础设施和消费类电子产品的安全和安全认证。

它支持 AMD/Intel架构 、 ARM架构 、 POWER架构 和 RISC-V架构 。在 32 和 64位 处理器上，实时操作系统可以在多核混合模式、对称多处理、多OS架构和非对称多处理中使用。

VxWorks开发环境包含内核、板支持包、Wind River Workbench开发套件以及第三方软件和硬件技术。VxWorks 7版本的实时操作系统已经进行了模块化和可升级性的重新设计，将操作系统内核与中间件、应用程序和其他包分离。可扩展性、安全性、安全连接和图形性能都得到了提升，以满足物联网的需求。

VxWorks操作系统的历史

VxWorks 始于 20世纪80年代 ，是对Ready Systems在 1995年 出售的基本RTOS VRTX的一系列升级。Wind River获得了VRTX的分销权，通过整合文件系统和集成开发环境等不同的方式对其进行了大幅度升级。Wind River还设计和开发了自己的内核，用以取代VRTX中的VxWorks，预计了由于Ready Systems的经销商合约的终止而失去VRTX。

VxWorks操作系统的架构

风微内核是VxWorks实时操作系统的核心。内核是外壳和硬件之间的链接，是一个软件组件。内核应该在提供对机器硬件的安全访问的同时执行LabVIEW程序。

VxWorks操作系统的主要功能

VxWorks OS具有各种功能。一些VxWorks OS的功能如下：

1. 可靠性和性能

它是地球和火星上第一个需要可靠性的实时操作系统。在最需要的时候，它提供最高水平的性能。

2. 安全性

VxWorks是以安全性为目标开发的。它经过了广泛的测试和认证，以满足指定的要求。

3. 安全性

它提供了一组旨在保护连接世界中的设备、数据和知识产权的能力。与开发过程相结合，VxWorks安全服务满足各行业的严格安全标准。

VxWorks操作系统的功能

VxWorks操作系统具有各种功能。VxWorks操作系统的一些功能如下：

1. 任务管理

任务管理是正在运行的软件的一个例子。任务包括许多组件，如内存地址、标识符、程序计数器和上下文数据。任务的任务是执行它们的指令。

主要有两种类型的操作系统任务：单任务和多任务。单任务方法一次只能处理一个进程。多任务方法允许同时运行多个进程。由于VxWorks内核支持多任务处理，因此我们可以同时运行多个作业。

2. 调度

调度系统是实时操作系统的核心，用于保持处理器的负载一致和平衡。因此，每个进程都在一定的时间内完成。优先级和循环调度是Vxworks OS中的两个关键技术。

3. 内存管理

内存管理是操作系统的关键部分，用于管理计算机的存储器。CPU中有两种类型的存储器模块：物理存储器和虚拟存储器。硬盘被定义为物理存储器，而虚拟存储器被定义为RAM。操作系统管理RAM地址空间，并在实际存储器地址之后分配虚拟存储器地址。

VxWorks嵌入式RTOS中的所有应用作业共享相同的地址空间，这意味着有缺陷的应用程序可能错误地访问系统资源并危及整个系统的稳定性。VxWorks系统包括一个名为VxVMI的可选工具，可用于为每个任务提供自己的地址空间。VxWorks不提供特权保护。VxWorks特权级始终为0。

4. 中断

Vxworks操作系统中的中断服务例程在任何进程上下文之外以独立的上下文执行，以便对外部中断能够做出最快的响应。不涉及进程上下文切换。中断向量表存储ISR地址，该地址直接从硬件调用。ISR在调用用户连接的C函数之前先进行一些工作（例如保存寄存器和设置堆栈）。

5. 轮转调度

这种调度算法在执行进程时由处理器使用。它专为时间共享系统而设计。轮转调度为每个进程分配特定的时间。一旦在一定时间段内完成一个进程，其他进程将被允许在同一时间段内完成。在实时操作系统中，轮转调度效果更好。

6. 优先级调度

优先级调度为每个进程（线程）分配一个优先级。最高优先级的线程将首先执行。优先级进程按照先来先服务的原则实现。可以根据时间、内存或任何其他资源需求来确定优先级。

VxWorks操作系统的硬件支持

VxWorks 已经适应了各种平台，目前可以在嵌入式行业中几乎任何最新的CPU上运行。它包括Intel x86处理器系列（包括 Intel Quark SoC ），MIPS，PowerPC（包括 BAE RAD ），Intel i960，SPARC，Fujitsu FR-V，Freescale ColdFire，SH-4以及ARM，StrongARM和xScale CPU系列。它通过标准的板级支持包（BSP）为所有支持的硬件和操作系统提供接口。其开发工具包提供了一个标准化的API和一个可靠的环境来设计RTOS。流行的SSL / TLS库，如wolfSSL，支持VxWorks。

VxWorks操作系统的平台

VxWorks 操作系统是一组运行时组件和开发工具。运行时组件是一个操作系统（ UP和SMP ），其为应用程序支持和硬件支持提供软件。 VxWorks的主要开发工具包括编译器，如Diab，GNU和Intel C++编译器（ICC）以及构建和设置工具。此外，该系统提供了一些生产力工具，包括开发支持工具，Workbench开发套件和Intel用于资产跟踪和主机支持的工具。

VxWorks操作系统平台是一个模块化、供应商无关的、开放的系统，可以在各种第三方应用和硬件上运行。操作系统内核与中间件、程序和其他包隔离，使问题修复和测试新功能变得更加容易。分层源开发系统解决方案可以同时安装多个版本的任何堆栈，使开发人员可以选择将哪个版本的任何功能集包含在VxWorks内核库中。