VxWorks:行业领域应用最广的嵌入式实时操作系统

VxWorks 操作系统是美国WIND RIVER公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),是嵌入式开发环境的关键组成部分。该系统具有良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境,在嵌入式实时操作系统领域占据主导地位。该系统以其坚实稳定的可靠性和卓越敏捷的实时性,被广泛地应用于通信、军事、航空天等高精尖技术行业及实时性要求极高的领域。



产品概述

VxWorks是业内领先的商业级设备软件操作系统,具有高度的确定性、高性能、模块化扩展能力和较小的占用空间,目前全球已经有3亿5千万个设备安装使用了这一快速、可靠的操作系统。VxWorks的下一代版本添加了强大的新功能,注重于多处理、开放性、高性能、可靠性和协同工作能力。

VxWorks特点

微内核体系结构:VxWorks是拥有高性能的微内核结构的OS。这个微内核支持所有的实时特征,如快速任务切换、中断支持、抢占式和时间片轮转调度等。

以I/O为中心:VxWorks强调对硬件的掌控,程序员能够完全掌控硬件,以I/O为操作系统核心;对I/O的管理简单、清晰、高效,具有极强的确定性和实时性。

开放性佳:操作系统只与CPU相关,BSP成为操作系统与硬件的抽象层,内存大小、I/O由用户自行定义,用户可以任意配置硬件、操作I/O。

很高的可裁剪性:VxWorks使开发者能够根据自己的应用程序需要来分配内存资源。

处理器支持范围广:支持几乎所有的主流32位CPU,用户自己决定硬件选择,定义软件框架,适用性广,系统可扩展性很强。


新增功能

支持多核芯片的SMP(对称多处理)和AMP(非对称多处理)

支持基于内存管理单元(MMU)的内存保护,增加了可靠性

具备了完善的故障管理功能(Error Detect & Report),显著缩短软件故障定位、排除时间

无缝移植现有基于VxWorks的IP和其它已有IP


完全彻底的软件模块化

构成 VxWorks7所需的典型模块,包括编译器、网络协议栈、 USB协议栈、调度器、CAN、SNMP、 ARM/X86/MIPS/PPC 架构核心库等,均为独立的RPM安装包,其build机制使得用户在配置一个工程时,可独立地选择相应的不同模块,以及同一个模块的不同版本,最终构成VxWorks7的runtime内核。


全新的分时分区time - partition调度

VxWorks7通过模块的方式,提供了一个全新的分时分区time-partition调度,这个调度和传统的基于优先级抢占priority-preempt是并列的,用户可以在配置VxWorks7时选择相应的调度模块。



针对嵌入式的高性能计算平台

VxWorks7的模块化架构,通过集成最新的GNU编译器,SoC厂商OpenCL SDK软件包,使其成为一个嵌入式高性能计算平台。无论是支持同构多核CPU的openMP软件,还是异构多核(CPU+DSP+Graphic+FPGA)的OpenCL软件,VxWorks7架构都能实现整合,在嵌入式 CPU 平台上实现高性能计算,对于数字信号处理、雷达信号处理、图像处理、数据处理等计算密集型的嵌入式应用,均可提供一个完整的硬件软件平台。


增强的图形支持

OpenGL是VxWorks7支持显示的主要方式,目前已经支持i.mx6平台和OpenGL驱动,实现了完整的3D加速显示,以及利用OpenGL进行GPGPU的通用计算验证。


完整的基于虚拟化的多核方案平台

VxWorks7的一个重要设计目标就是提供一个可扩展的多核软件平台,通过使用多核CPU的硬件虚拟化支持,提供了基于hypervisor的多核使用平台,用户可以在多核CPU上配置不同功能及不同类型的各种操作系统,实现系统功能的大融合。


微内核micro-kernel支持

在物联网的大背景下,针对传感器类嵌入式设备的操作系统,都有独特的功耗/内存/性能要求。VxWorks7针对传感器类设备,提供了微内核支持。这是一个和标准VxWorks7内核完全独立的内核配置,系统可以小至2280字节,25μs启动。目前支持ARM corex M3/M4、ATOM、Quark。


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