【正文】 ?? ?硬件參考設(shè)計(jì)： StormPad（ StrongArm1110） IDB Hardware BSP SSP Hardware Adaptation Layer TCP, UDP, IP, ICMP, BOOTP, TFTP, DHCP SNMP HTTP Tel Console MIBII RMONv1 Bridge Enterprise Other Etherlike Q MIB P MIB Other OSPFv2 RIPv2 IGMP 5 ２．３．３ BSP BSP是系統(tǒng)用來管理外設(shè)的部分，由兩部分組成：初始化、驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序就是一些包含 I/O操作的子函數(shù)。 CPU Init初始化 CPU的內(nèi)部寄存器。 System Init 為系統(tǒng)的運(yùn)行準(zhǔn)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化。調(diào)用可以有三種方式：任務(wù)直接調(diào)用、任務(wù)調(diào)用 System Call、任務(wù)調(diào)用服務(wù)。 常規(guī)操作是設(shè)備的固有操作邏輯 ，有兩層含義： I/O編址 微觀上表現(xiàn)為 CPU操作 device的寄存器、宏觀上表現(xiàn)為具體操作的含義。 ２．３．４ IMAGE的執(zhí)行 系統(tǒng)的各 個(gè)部分是如何和諧地運(yùn)做在一起？ ponent init driver Power reset 初始化是 bottum_up的過程 運(yùn)行是 top_down的過程 ２．３．５ IMAGE是怎樣放在 Memory中 １． VxWorks 對(duì)內(nèi)存的使用采用的是 Flat Mode：靜態(tài)分配的 IMAGE 占用空間（ .code、 .data、 .bss）、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)空間（ wind kernel 創(chuàng)建的 REGION0）、用戶的動(dòng)態(tài)空間。 VxWorks在開發(fā)階段可動(dòng)態(tài)地下載目標(biāo)文件，并與操作系統(tǒng)及其它目標(biāo)文件動(dòng)態(tài)鏈接。 ３． RAM和 ROM類型的 IMAGE： RAM Image ROM Image ４． 成品時(shí)的 IMAGE和調(diào)試時(shí)的 IMAGE： 成品時(shí)的 IMAGE有兩種運(yùn)行模式： ROMresident image: BSP 初始化時(shí)把 image 中的 data 段復(fù)制到 RAM 中， code在 ROM中運(yùn)行； ROMbased image: BSP 初始化時(shí)把 image 完全搬到 RAM 中執(zhí)行，包括 image中的 data段和 bss段。 被調(diào)試的 IMAGE通過 Host與 Target之間的某種耦合方式 download到 Target的 RAM中，然后接受控制權(quán)，實(shí)現(xiàn)調(diào)試。 ３． 調(diào)試的手段及工具： 純硬的手段：萬用表、示波器、邏輯分析儀，針對(duì)非在線的硬件問題和部分的在線硬件問題 半硬半軟的手段： ICE、 BDM，針對(duì)部分硬件的在線問題和 BSP的調(diào)試 純軟的手段： Cross Debugger，針對(duì) App的調(diào)試 ICE的方法：運(yùn)行的 IMAGE在仿真器中，由仿真器的 CPU在用戶的硬件 環(huán)境下運(yùn)行來調(diào)試軟件。 host ICE box BDM的方法：在運(yùn)行 IMAGE的 CPU上支持一種斷點(diǎn)邏輯，這是一種硬件調(diào)試代理，宿主機(jī)通過并口連接的 Adapter連接到 CPU的 BDM接口上，進(jìn)行軟件的調(diào)試。步驟： BDM Debugger 下載 Register list激活板子， BDM Debugger IMAGE 下載到目標(biāo)板的 RAM中。 經(jīng)過靜態(tài)調(diào)試的系統(tǒng)稱為一個(gè)堪用系統(tǒng)，經(jīng)過動(dòng)態(tài)調(diào)試的系統(tǒng)稱為一個(gè)使用系統(tǒng)。 WindView: task task4 task3 task2 task1 t0 t1 t WindView：按功能分： trace:用于發(fā)現(xiàn)偶然 bug，即與歷史狀態(tài)相關(guān)的 bug profile:利用直方圖、百分率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。也可以通過統(tǒng) 計(jì)分析測(cè)試經(jīng)驗(yàn)值，以達(dá)到最優(yōu)值。這個(gè) Recorder 具有三個(gè)特點(diǎn)： single buffer、 transmitt、 wrap round，VxWorks 采用 wrap round 方式，總是記錄最后一段時(shí)間的系統(tǒng)運(yùn)行情況，在記錄開始前應(yīng)該設(shè)置 detrigger的 events選項(xiàng)，以免在通信還未中斷的情況下已經(jīng)死機(jī)，目標(biāo)機(jī)就會(huì)把死機(jī)的標(biāo)志不斷地送回宿主機(jī)，而會(huì)把死機(jī)前記錄的情況覆蓋掉。 第三章 Tornado 第一節(jié) Tornado集成開發(fā)環(huán)境的結(jié)構(gòu) Tornado： WIN95/NT環(huán)境下的第二代 IDE，是基于軟總線的開放環(huán)境，是一種層次結(jié)構(gòu)：Manager、 Project Tools、 Internal BUS、 symbol server amp。 Tornado Manager …………………… Project Tools Internal Bus symbol server munication server 11 第二節(jié) Tools Set WindRiver公司對(duì)用戶的軟件開發(fā)進(jìn)行了需求分析，推出了一系列 Tools。 第一節(jié) 軟件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 在軟件的分析與設(shè)計(jì)階段，我們可以將分析于設(shè)計(jì)的方法大致分為兩類： １． MIS 的方法：其分析與設(shè)計(jì)的思想大致是經(jīng)歷了由結(jié)構(gòu)化的方法向 OO 的方法逐漸轉(zhuǎn)變的過程，其分析與設(shè)計(jì)的核心是處理和數(shù)據(jù)的抽象，最終形成一套結(jié)構(gòu)圖或?qū)ο髨D。D的思想 ，其分析與設(shè)計(jì)的核心是系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性（強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間耗盡線在 us 級(jí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的在 ms 級(jí)、弱實(shí)時(shí)系統(tǒng)的在 s級(jí)），主要的工作是進(jìn)行任務(wù)的劃分、調(diào)度、同步、通信，最終形成一套多任務(wù)流程圖、任務(wù)功能說明書。 進(jìn)行應(yīng)用編程要具有如下背景：應(yīng)用領(lǐng)域的背景，熟悉 system call、 memory usage、config system、 interface。 第二部分 Real Time Aamp。 數(shù)碼顯示 顯示延遲時(shí)間 tD t1=2R1/V1 V1 t2=2R2/V2 V2 連續(xù)程序結(jié)構(gòu)體的特點(diǎn)：傳統(tǒng)的程序結(jié) 構(gòu)體、易于理解代碼、程序按一定的可預(yù)知鏈執(zhí)行；容易錯(cuò)過之間耗盡線；適用于執(zhí)行結(jié)果不依賴于執(zhí)行速度的系統(tǒng)，例如工資單。 t1’ IF 傳 2 COUNT+=1； t2’ Display。 并發(fā)程序結(jié)構(gòu)體的特點(diǎn)：由多個(gè)連續(xù)程序結(jié)構(gòu)體組成；有真并行：程序在多個(gè) CPU上執(zhí)行，與 偽并行：程序在單 CPU上運(yùn)行、宏觀上并行、微觀上串行之分；適用于執(zhí)行結(jié)果依賴于相對(duì)執(zhí)行速度、不依賴于絕對(duì)執(zhí)行速度的系統(tǒng)，例如 Unix， Unix雖然是多任務(wù)的，但其算法的核心是為分時(shí)做的，是以大的任務(wù)吞吐量為設(shè)計(jì)目標(biāo)的，任務(wù)之間的耦合比較松散。 END 定時(shí)器 display BEGIN FOR 從左到右顯示 Count。 實(shí)時(shí)程序結(jié)構(gòu)體的特點(diǎn)：正確結(jié)構(gòu)必須在時(shí)間耗盡線之前被提交，理解調(diào)試復(fù)雜，錯(cuò)誤代價(jià)大，分析設(shè)計(jì)要慎重；例如：大的嵌入式系統(tǒng)，多任務(wù)之間有大量的耦合關(guān)系，所以實(shí)時(shí)程序結(jié)構(gòu)體是一個(gè)三維系統(tǒng)。 第二節(jié) Time Deadline Time deadline s 。 連續(xù)系統(tǒng) 。 ns 。 不可見域 離散事件 人鳥 鼓振 掌翅 離散事件的時(shí)間耗 盡線是客觀存在的時(shí)間，在離散事件的時(shí)間耗盡線的曲線圖中， CPU 14 的指令速度是一個(gè)分水嶺，時(shí)間耗盡線低于 CPU指令速度的范圍是不可見域，其中的時(shí)間是計(jì)算機(jī)無法識(shí)別的。所謂實(shí)時(shí)是一個(gè)相對(duì)的概念。 最初的數(shù)學(xué)模型是利用 Hidden Data Lib來管理共享數(shù)據(jù)，但是這種方法有一個(gè)缺陷：延誤系統(tǒng)的執(zhí)行。抽象思想的關(guān)鍵是：數(shù)據(jù)直接定位，即保護(hù)數(shù)據(jù)元素，而非數(shù)據(jù)庫；精簡(jiǎn)操作接口，減少操作手續(xù)。 第二章 層次設(shè)計(jì) 第一節(jié) 層次劃分 我們?cè)诜治鲆粋€(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，首先看到的是系統(tǒng)的“處理”，即功能。任務(wù)劃分存在這樣一對(duì)矛盾：如果任務(wù)太多，必然增加系統(tǒng)任務(wù)切換的開銷；如果任務(wù)太少，系統(tǒng)的并行度就降低了，實(shí)時(shí)性就比較差。 CPU的操作快于 I/O操作，如果將 I/O操作串行則會(huì)很浪費(fèi)。 ３． 大量運(yùn)算：歸為一個(gè)任務(wù) ４． 功能耦合：歸為一個(gè)任務(wù)，舉例： f(),g(f()),h(g(f())) ５． 偶然耦合：歸為一個(gè)任務(wù)，舉例： f1()， f2()， f3()。 ６． 頻率組：對(duì)于周期時(shí)間，針對(duì)不同頻率的處理不同任務(wù)。 思考題：一個(gè)多層通信協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該如何去劃分任務(wù)？ 第三節(jié) 任務(wù)調(diào)度 2． 3． 1任務(wù)調(diào)度的幾種算法 任務(wù)調(diào)度算法的發(fā)展過程大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，存在三種調(diào)度算法： control loop、Interrupt schedule、 RTOS。 process 算法 process process Interrupt schedule 是為每個(gè)任務(wù)分配一個(gè)中斷，通過中斷的方式來調(diào)度任務(wù)，其特點(diǎn)是：簡(jiǎn)單，但把應(yīng)用的并行度下降到 CPU 級(jí)。 中斷 1 中斷 2 中斷 3 VxWorks 的任務(wù)經(jīng)創(chuàng)建以后可以處于三種狀態(tài)： Ready、 Delayed、 Pended，操作系統(tǒng)采用事件驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。 R?E：不同優(yōu)先級(jí)搶占，同一優(yōu)先級(jí)時(shí)間片輪轉(zhuǎn) E?R：被其他任務(wù)搶占或時(shí)間片耗盡 E?B：所需資源沒有滿足 B?R：所需資源得到滿足 思考題： RTOS 是在什麼時(shí)候出來執(zhí)行？ 操作系統(tǒng)是被事件驅(qū)動(dòng)的。 ２．３．３ VxWorks的優(yōu)先級(jí)空間 priority ISR space 0 system task 230 task space user task 255 IDLE任務(wù)的優(yōu)先級(jí)是 255。 ２． 控制：數(shù)據(jù)保護(hù)：信號(hào)量或互斥量 同步：信號(hào)量，信號(hào)或消息隊(duì)列 第五節(jié) VxWorks的 Object VxWorks是面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng)，我們可以從下面的角度來討論 VxWorks的對(duì)象： １． VxWorks的對(duì)象： Task、 Message Queue、 Semophore、 Timer、 Pipe、 File Descriptor. ２． 對(duì)象的屬性： 生存性：對(duì)象可以被創(chuàng)建或刪除 在生存期間，可被標(biāo)識(shí)和管理： Name、 ID、 Control Block 平等性：對(duì)象之間不象 Unix中的父子進(jìn)程間那樣存在繼承關(guān)系 ３． 對(duì)象的服務(wù)： 系統(tǒng)使用系統(tǒng)服務(wù)對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作 第六節(jié) VxWorks的構(gòu)成實(shí)體 2． 6． 1 Task與 code的關(guān)系 Task 是 VxWorks 的一種對(duì)象，系統(tǒng)創(chuàng)建以后為其分配一個(gè) TCB 和一個(gè) stack， task 占用 code。 舉例：程控交換機(jī)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)算法的代