嵌入式軟件的新平臺(tái)——風(fēng)河 VxWorks 6.0

　　在當(dāng)今競爭異常激烈的市場環(huán)境中，產(chǎn)品上市速度（Time-to-Market）和開發(fā)成本直接關(guān)系到企業(yè)經(jīng)營的成敗。同時(shí)，由軟件技術(shù)所產(chǎn)生的附加價(jià)值在電子產(chǎn)品中所占據(jù)的地位越來越重要。因此，高效率、低成本的軟件開發(fā)平臺(tái)與方法成為電子產(chǎn)業(yè)企業(yè)所必需追求的重要目標(biāo)。然而，相互不兼容的軟件和開發(fā)工具每天都在迫使電子產(chǎn)品開發(fā)商付出巨大的成本。如果能夠選擇高效率的軟件開發(fā)平臺(tái)，并在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)全面、統(tǒng)一地推廣應(yīng)用，就可以有效地降低產(chǎn)品開發(fā)成本，同時(shí)加快產(chǎn)品的上市速度。

　　在電子產(chǎn)品制造業(yè)，美國風(fēng)河系統(tǒng)公司的VxWorks 是經(jīng)過多年市場驗(yàn)證的高效率、高可靠性的RTOS(實(shí)時(shí)操作系統(tǒng))。如今，它已經(jīng)不再是單純的RTOS，而是演變成為一個(gè)面向整個(gè)企業(yè)的高效率、高可靠性的設(shè)備專用軟件開發(fā)平臺(tái)，這就是風(fēng)河公司最近剛剛發(fā)布的風(fēng)河通用平臺(tái)VxWorks版（Wind River General Purpose Platform, VxWorks® 版）組件，簡稱GPP 3.0 VxWorks版。

　　GPP 3.0 VxWorks版風(fēng)河GPP VxWorks版（3.0）整合了強(qiáng)壯的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、功能強(qiáng)大的集成式開發(fā)環(huán)境（IDE）、靈活的中間件解決方案,以及在用戶需要擴(kuò)展其能力時(shí)可獲得的開發(fā)培訓(xùn)和專業(yè)服務(wù)。

穩(wěn)健的基石——VxWorks 6.0

　　GPP 3.0以當(dāng)今業(yè)界最廣泛應(yīng)用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks為基礎(chǔ)。最新版本的VxWorks 6.0可以支持多種不同的開發(fā)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行，也可以更好地節(jié)省開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用。項(xiàng)目開發(fā)生命周期中不同階段之間的轉(zhuǎn)換交接工作，通常都存在著很大的風(fēng)險(xiǎn)，而GPP 3.0 VxWorks版可以極大地降低這種風(fēng)險(xiǎn)。

　　新一代VxWorks增加了一些功能強(qiáng)大的新特性，并專注于開放性、性能、可靠性和互操作性。而且，VxWorks 6.0具有后向兼容的特性，這就使得用戶可以放方便地將原有的VxWorks 5.X代碼不需任何改變直接移植過來，從而可以在實(shí)現(xiàn)整體開發(fā)平臺(tái)升級(jí)的同時(shí)繼續(xù)利用原有軟件資產(chǎn)的價(jià)值。

　　在VxWorks 6.0之中包含了最新的存儲(chǔ)保護(hù)技術(shù)、基于標(biāo)準(zhǔn)流程的編程模式、可根據(jù)客戶需求定制的應(yīng)用程序接口（API）、錯(cuò)誤探測與報(bào)告機(jī)制、可擴(kuò)展的消息傳遞架構(gòu)、雙模式Ipv6/Ipv4網(wǎng)絡(luò)棧等，而且可以支持非VxWorks應(yīng)用，所有這些新技術(shù)都為電子產(chǎn)品專用軟件開發(fā)者帶來了新的價(jià)值。

　　VxWorks 6.0的重要目標(biāo)之一就是簡化從VxWorks 5.5至VxWorks 6.0的移植。為此，VxWorks 6.0的內(nèi)核完全支持VxWorks 5.5內(nèi)核操作環(huán)境。為VxWorks 5.5所開發(fā)或移植的BSP、驅(qū)動(dòng)程序和內(nèi)核應(yīng)用程序只需進(jìn)行重新編譯便可運(yùn)行于VxWorks 6.0內(nèi)核下。 默認(rèn)情況下，對(duì)VxWorks 6.0內(nèi)核進(jìn)行構(gòu)建時(shí)與VxWorks 5.5相同。

　　此外，VxWorks 6.0還提高了對(duì)開放式標(biāo)準(zhǔn)的支持。這在很大程度上推動(dòng)了開放式源代碼應(yīng)用程序和VxWorks 6.0之間的兼容性。增強(qiáng)的POSIX一致性進(jìn)一步簡化了開放源代碼和第三方軟件向VxWorks的移植，基于標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的編程模型降低了用于在VxWorks 6.0上編寫新應(yīng)用程序的學(xué)習(xí)曲線，對(duì)IPv6的支持非常方便下一代網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的開發(fā)，基于標(biāo)準(zhǔn)套接字和模塊化的消息通道提供了一個(gè)公共的通信接口。

　　VxWorks 6.0 提供了最先進(jìn)的內(nèi)存保護(hù)機(jī)制，用戶可通過基于MMU的內(nèi)存保護(hù)機(jī)制來提高其設(shè)備可靠性。除了傳統(tǒng)的VxWorks內(nèi)核執(zhí)行模式之外，VxWorks還推出了基于進(jìn)程的用戶模式執(zhí)行應(yīng)用程序。從而使內(nèi)核免受運(yùn)行于VxWorks實(shí)時(shí)進(jìn)程（RTP）下用戶模式應(yīng)用程序的影響。并且它們相互之間也不受影響。

　　基于MMU的內(nèi)存保護(hù)機(jī)制將內(nèi)核與用戶模式應(yīng)用程序分離、將應(yīng)用程序彼此分離，從而提高了設(shè)備可靠性?；谶M(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)編程模式簡化了應(yīng)用程序開發(fā)。對(duì)MMU-less處理器也提供實(shí)時(shí)進(jìn)程支持，從而通過采用低成本處理器降低了設(shè)備成本。

　　內(nèi)存保護(hù)機(jī)制帶來了將應(yīng)用程序分割到受保護(hù)內(nèi)存空間的挑戰(zhàn)。消息通道是一種新式的面向連接的雙向消息機(jī)制，它允許任務(wù)跨內(nèi)存邊界進(jìn)行通信，從而補(bǔ)充了VxWorks中所提供的傳統(tǒng)通信機(jī)制。位于不同進(jìn)程或內(nèi)核中的任務(wù)可彼此建立與其位置無關(guān)的連接。

　　雙模IPv4/Ipv6網(wǎng)絡(luò)堆棧特性是構(gòu)成VxWorks 6.0整體所需的一部分。它代表VxWorks默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的一次重要革新，其目的在于在內(nèi)核和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間引入一個(gè)更強(qiáng)的隔離，以及支持最新的VxWorks 6.0應(yīng)用環(huán)境，并對(duì)以前版本具有完全向后兼容性。

　　風(fēng)河網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧能完全利用新的操作系統(tǒng)功能，通過支持IPv4和IPv6雙協(xié)議套件而使TCP/IP協(xié)議棧得到增強(qiáng)。高性能和可裁剪性是這一協(xié)議棧的兩個(gè)主要特性。IPv4/IPv6雙網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧是基于KAME/FreeBSD TCP/IP版本移植而來。

　　盡管VxWorks 6.0提供了支持MMU的內(nèi)存保護(hù)，但它仍然使用所有早期VxWorks版本中所使用的非重疊地址空間。非重疊內(nèi)存模型促進(jìn)了對(duì)傳統(tǒng)VxWorks代碼的向后兼容，它可提供許多優(yōu)點(diǎn)。例如：無需多余的內(nèi)存射入(mapped in)或射出(mapped out)操作，及多余的緩存刷新，這就保證了高確定性和低延時(shí)；在MMU-less配置下不需要內(nèi)存轉(zhuǎn)換表，這一點(diǎn)節(jié)省了內(nèi)存空間并(在某些CPU下)提升了內(nèi)存訪問性能；地址指針具唯一性，支持現(xiàn)有VxWorks驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的重復(fù)使用，并簡化了新驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的開發(fā)；同時(shí)支持有MMU和無MMU的處理器使設(shè)備制造商能夠更靈活地選擇處理器以滿足功能和預(yù)算需求。

　　風(fēng)河提供了一個(gè)故障管理框架，用以幫助客戶隔離、診斷和糾正在開發(fā)和測試階段遇到的錯(cuò)誤。利用這一框架，客戶可方便地管理故障，減少了對(duì)故障重現(xiàn)的依賴。VxWorks 6.0故障管理框架具備故障檢測與報(bào)告機(jī)制，它為用戶調(diào)試設(shè)備軟件提供了一個(gè)現(xiàn)成的基礎(chǔ)平臺(tái)，用戶可進(jìn)一步擴(kuò)展以設(shè)計(jì)更可靠的設(shè)備。

　　VxWorks 6.0的處理器抽象層（PAL）使操作系統(tǒng)增強(qiáng)了支持類似硬件體系結(jié)構(gòu)系列的能力，與以前的VxWorks版本相比，這里所需要的工作量更少。體系結(jié)構(gòu)特定的PAL為每個(gè)體系結(jié)構(gòu)系列定義了功能接口，并且在一定程度上抽象了操作系統(tǒng)對(duì)硬件特性的功能性需求。這一點(diǎn)對(duì)于應(yīng)用程序用戶是透明的，一個(gè)體系結(jié)構(gòu)系列PAL的出現(xiàn)加速了對(duì)該系列處理器變種的支持，并縮短了VxWorks 6.0客戶的產(chǎn)品上市時(shí)間。對(duì)MMU、CACHE和大物理地址的抽象化是VxWorks 6.0的航向標(biāo)。

　　這樣一來，就可以在一個(gè)體系結(jié)構(gòu)系列內(nèi)進(jìn)行處理器快速移植以使VxWorks 6.0客戶具有更多的設(shè)計(jì)選擇，并縮短新處理器的上市時(shí)間；另外，在體系結(jié)構(gòu)之間更為容易地進(jìn)行應(yīng)用程序移植，這為產(chǎn)品壽命周期管理提供了更好的靈活性；

　　VxWorks 6.0對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，從而增強(qiáng)了VxWorks文件系統(tǒng)的功能、性能和可靠性。這些升級(jí)后的功能包括：緩存直寫選項(xiàng)確保將數(shù)據(jù)提交給文件系統(tǒng)，提高了可靠性；利用“清除位(clean bit)”改進(jìn)了CheckDisk，允許文件系統(tǒng)跳過CheckDisk以提高啟動(dòng)性能；可選的面向事務(wù)的(Transactional)文件系統(tǒng)層，提供了輕量級(jí)的日志(Journaling)文件系統(tǒng)以確保100%的可靠性；提供了對(duì)Unicode文件名的支持功能。

開發(fā)工程助推器——Wind River Workbench 2.2

　　集成化的開發(fā)環(huán)境意味著一個(gè)開發(fā)工作團(tuán)隊(duì)運(yùn)用同一種語言和工具，不論在任何開發(fā)項(xiàng)目的任何工作階段，都可以共同為所有的開發(fā)項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)。

　　Wind River Workbench提供了一種開放式、基于標(biāo)準(zhǔn)的集成化設(shè)備軟件開發(fā)環(huán)境。它使得企業(yè)能夠標(biāo)準(zhǔn)化它的整個(gè)設(shè)備軟件開發(fā)過程到一個(gè)公共平臺(tái)下，以其獨(dú)特的將可靠性, 功能性以及端對(duì)端集成性整合到一起方式，大幅優(yōu)化了工程人員、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)和企業(yè)的工作效率。

　　與VxWorks 6.0配套的IDE組件是Wind River Workbench 2.2，這也是Wind River GPP VxWorks版的重要組成部分之一。

　　Wind River Workbench 2.2可以最大限度地優(yōu)化電子產(chǎn)品制造企業(yè)的人力資源并使他們做出最佳的表現(xiàn)。其中的訣竅在于把他們的時(shí)間、能力和經(jīng)費(fèi)都用于增加電子產(chǎn)品的特殊使用價(jià)值，而不是把這些資源浪費(fèi)在低級(jí)、普通、一般的工作中。憑借在設(shè)備軟件開發(fā)領(lǐng)域多年積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)河平臺(tái)之中包括了功能齊全、相互兼容并且運(yùn)行十分可靠的中間件，可以滿足許多不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的特殊需求。而且，由于多年來許多行業(yè)都在廣泛應(yīng)用VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，已經(jīng)形成了一個(gè)穩(wěn)定而良性的合作伙伴群體，這就使得Wind River GPP VxWorks版具有非常好的完備性，很快就可以得到開發(fā)項(xiàng)目所需的所有資源，從而可以更好地控制用戶的經(jīng)費(fèi)預(yù)算和產(chǎn)品上市時(shí)間?？梢哉f，有了Wind River GPP VxWorks版，再加上Wind River的合作伙伴全體和專業(yè)的培訓(xùn)以及針對(duì)用戶開發(fā)項(xiàng)目的指導(dǎo)方案，你就可以解決設(shè)備軟件開發(fā)的所有問題了。

　　風(fēng)河公司業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)最新版本VxWorks 6.0,風(fēng)河全集成開發(fā)環(huán)境最新版本W(wǎng)orkbench 2.2,以及具有的強(qiáng)大性能可支持閃存文件系統(tǒng)、分布式消息傳遞和共享式背板內(nèi)存的中間件解決方案，這是GPP 3.0 VxWorks版的三大組成部分，這是風(fēng)河公司近年來最重要的產(chǎn)品發(fā)布活動(dòng)，將會(huì)把嵌入式系統(tǒng)開發(fā)帶入“全面生命周期管理”的設(shè)備軟件時(shí)代。