实时操作系统VxWorks下电子盘驱动程序的开发

　　在某些特定的工业应用领域，普通的操作系统并不适用，需要采用实时操作系统。

　　目前，已有许多实时操作系统如：VxWorks、pSOS、QNX、Hard-Linux、WinCE等等，其中美国Wind River System 公司的VxWorks是公认的性能最出色的一种实时操作系统。这是一个运行在目标机上的高性能、可裁减的嵌入式实时操作系统。它的软件开发平台是Tornado。

　　本文以VxWorks操作系统为平台，以M-System公司的DOC2000(144M)为例，说明在VxWorks下如何驱动并使用电子盘设备。

　　1 系统结构

　　DOC 系列的电子盘采用的都是TrueFFS(True Flash File System)。TrueFFS for Tornado II是Tornado II开发环境中的一个集成的快速闪存文件系统，它是使用一系列的嵌入式闪存设备来实现快速可靠的物理存储的。通过VxWorks的TrueFFS仿真DOS文件系统下的硬盘驱动器，开发者可以使用标准的文件系统接口来产生和操作一个文件系统。这样，在闪存设备上进行读写操作就与在DOS文件系统设备上是一样的了。因此，对于电子盘驱动的介绍就需要分为上层操作系统的文件系统和底层的驱动器物理结构实现两部分。

　　1.1 VxWorks中的文件系统

　　VxWorks是一种功能强大而且比较复杂的嵌入式操作系统，包括了进程管理、存储管理、设备管理、文件系统管理、网络协议及系统应用等几个部分。VxWorks只占用了很小的存储空间，并可高度裁减，保证了系统能以较高的效率运行。

　　VxWorks提供的快速文件系统适合于实时系统应用。它包括几种支持使用块设备(如磁盘)的本地文件系统。这些设备都使用一个标准的接口从而使得文件系统能够被灵活地在设备驱动程序上移植。VxWorks也支持SCSI磁带设备的本地文件系统。VxWorks支持四种文件系统：dosFs、rt11Fs、rawFs、tapeFs。

　　VxWorks的I/O系统将普通数据文件、外部设备都统一作为文件处理。它们在用户面前有相同的语法定义，使用相同的保护机制。这样既简化了系统设计又便于用户使用。VxWorks I/O 体系结构甚至还支持在一个单独的VxWorks系统上同时并存几个不同的文件系统。VxWorks提供了一个快速灵活的与ANSI C 兼容的I/O 系统，包括：UNIX 标准的缓冲I/O、POSIX 标准的异步I/O。VxWorks包括以下驱动程序：网络驱动、管道驱动、RAM 盘驱动、SCSI驱动、键盘驱动、显示驱动、磁盘驱动、并口驱动。

　　VxWorks的所有机制和功能都是基于“C子程序”这种简单结构的，即：VxWorks的所有功能都是由C程序库提供的。任何C程序都能够从Tornado的命令和调试环境中交互式地调用;任何C程序都能够作为VxWorks的一个任务从Tornado主机工具或者应用程序中产生，而且C程序能够与中断、看门狗定时器或辅助定时器相连。VxWorks的这种统一性使Tornado成为一种有效的开发系统。因为用户不必再编写特殊的代码来与系统陷阱接口，也不需要进行特殊的处理来建立一个任务，更不需要编写特殊的用户接口程序或交互式的测试程序来测试新代码，用户只要编写子程序就能够完成所有这些工作。