QNX
1.最主要的:支持x86处理器,x86平台上最好的嵌入式实时操作系统之一
2.微内核,运行速度快(其核心仅提供4种服务:进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理,其进程在独立的地址空间运行)
3.支持多种CPU,多种总线
4.
  QNX是由QNX软件系统有限公司开发的实时操作系统。
  [编辑]基本特征
  * QNX是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统。它遵循POSIX.1 (程序接口)POSIX.2 (Shell和工具)、部分遵循POSIX.1b(实时扩展)。它最早开发于1980年,到现在已相当成熟。
  [编辑]体系结构
  * QNX是一个微内核实时操作系统,其核心仅提供4种服务:进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理,其进程在独立的地址空间运行。所有其它OS服务,都实现为协作的用户进程,因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大约为12Kb)而且运行速度极快。
  [编辑]调度策略
  QNX 提供POSIX.1b标准进程调度:
  * 32个进程优先级;
  * 抢占式的、基于优先级的正文切换;
  * 可选调度策略:FIFO、轮转策略、适应性策略。
  [编辑]系统服务
  QNX的系统服务:
  * 多种资源管理器,包括各种文件系统和设备管理,支持多个文件系统同时运行,包括提
供完全POSIX.1UNIX语法的POSIX文件系统,支持多种闪存设备的嵌入式文件系统,支持对多种文件服务器(Windows NT/95LAN Manager)的透明访问的SMB文件系统、DOS文件系统、CDROM文件系统等。
  * 设备管理。在进程和终端设备间提供大吞吐量、低开销接口服务。
  * 图形/窗口支持。包括QNX WindowsX Window System for QNX、对MS Windows NT/95X Window系统的远程图形连接。
  * TCP/IP for QNX
  * 高性能、容错型QNX网络——FLEET,使得所有连入网络的计算机变成一个逻辑上的超级计算机。
  * 透明的分布式处理。FLEET网络处理与消息传递和进程管理原语的集成,将本地和网络IPC统一起来,使得网络对IPC而言是透明的。
tcpip协议分别是tcp ip体系结构中的什么协议  [编辑]系统开放性
  QNX的开放性:
  * QNXPOSIX兼容性和其提供的UNIX特的编译器、调试器、X WindowTCP/IP都是UNIX程序员所熟悉的。
  * 支持多种CPUAMD ElanSC300/310/400/410Am386 DE/SECyrix MediaGXx86处理器(386以上)Pentium系列、STMicroelectronics STPC
  * 多种总线:CompactPCIEISAISA MPE (RadiSys)STDSTD 32PC/104PC/104PlusPCIPCMCIAVESAVME
  * 各种外设:多种SCSI设备、IDE/EIDE驱动器、10M/100M以太网卡、Token Ring网卡、FDDI接口卡、多种PCMCIA设备、闪存、声卡等等。
  QNX结构:
  QNX是业界公认的X86平台上最好的嵌入式实时操作系统之一。它具有独一无二的微内核实时平台,建立在微内核和完全地址空间保护基础之上,实时、稳定、可靠,已经完成到PowerPCMIPSARM等内核的移植,成为在国内广泛应用的嵌入式实时操作系统。
  1 QNX内核简介
  QNX的微内核结构是它区别于其它操作系统的显著特点。
  平板式内存结构,如图1所示,所有的程序都使用同一个地址空间,不加保护;应用程序可以自由访问所有空间,效率较高,但是任何应用程序指针错误都可能会导致内核崩溃。
  大内核内存结构,如图2所示,操作系统内核和各种驱动程序、网络协议在同一个地址空间,应用程序在单独空间;内核模块同处于一个保护空间,运行效率高,应用程序无法直接访问保护空间,系统稳定性大大提高。缺点是,由于内核模块(例如网络驱动)处于保护空间,因此调试困难,任何驱动程序的修改都要重新编译内核,无法做到驱动的动态加载和卸载。
  QNX的微内核结构,内核独立自处于一个被保护的地址空间;驱动程序、网络协议和应用程序处地程序空间中。
  微内核结构的优点:驱动程序、网络协议、文件系统等操作系统模块和内核相互独立,任何模块的故障都不会导致内核的崩溃;驱动程序、网络协议、文件系统和应用程序都处
于程序空间,都调用相同的内核API,开发与调试和应用程序没有区别;操作系统功能模块可以根据需要动态地加载或卸载,不需要编译内核。在高可靠性要求的情况下,可以编写监视模块,对可靠性要求高的模块进行监视,必要的时候重新启动或重新加载而无须重启系统。高可靠性的内核结构使QNX具备了高可靠性嵌入式操作系统的本质特征。
  在具有高可靠性内核的基础上,QNX的创新设计使它同样具有很高的效率。QNX最为引人注目的地方是,它是UNIX的同胞异构体,保持了和UNIX的高度相似性,绝大多数UNIXLINUX应用程序可以在QNX下直接编译生成。这意味着为数众多的稳定成熟的UNIXLINUX应用可以直接移植到QNX这个更加稳定高效的实时嵌入式平台上来。
  2 QNX网络结构
  QNZ网络子系统由三个部分组成:网络管理模块(io-net)、网络协议模块(npm-qnet.sonpm-tcpip.so)、网络设备驱动模块(devn-ne2000.so)。
  每个模块各自具有不同的功能,但是它们具有一些相同的属性。如:网络设备驱动、TCP/IP协议栈分别对上层io-net模块和应用程序产生数据,两者都可以被看作数据源;同时
它们也接受上层发来的数据,又可以同时被看作数据的消费者。过滤模块对向上的数据进行筛选,分协议进行处理;对向下的数据则进行相应的转换,如进行网络地址转换NAT。转换模块负责不同协议帧结构的转换,在以太网的工作环境下,它就负责对IP数据报进行以太网帧的封装和解包。
  和QNX其它服务进程一样,QNX的网络子系统也在内核外部空间运行。应用程序面对的是一个统一的网络接口,硬件相关的内容被完全包装在网络子系统内。
  QNX网络子系统的三个子模块按层次分开,io-net模块处于中心,是QNX网络的核心和重点,其它模块都挂接在它上面。数据和信息的流动都必须经由io-net调度与转发,所有其它模块所面对的就是一个单一主体。这样的中心交换结构,屏蔽了各个模块间相互协调的复杂细节,在很大程序上方便了模块的编写工作;同时,io-net还是QNX的网络管理中心。任何网络协议和网络设备驱动程序都必须向io-net注册,由它来加载,并接受io-net的配置和管理,用户对网络状态的查询和管理也是通过io-net来实现的。
  3 QNX网络设备驱动
  QNX网络设备驱动模块处于网络硬件和io-net模块之间。驱动模块负责配置硬件使其正常工作,向io-net报告数据收发情况,接收和传递数据,接受io-net的调度和管理。QNX网络设备驱动程序依照以上功能,分为初始化、接收发送数据、网络设备信息统计几个功能块。要使网络设备工作正常,驱动程序就要对它进行一定的寄存器配置,同时,还要向QNX网络子系统注册自己,表明网络设备的存在和网络通信能力,才能为系统和应用程序所用。在初始化工作完成以后,网络设备就进入了工作状态,收发数据。设备信息的统计也是由设备驱动程序来完成的。
  (1)初始化
  初始化包括两个方面,一方面是初始化网络设备,使其正常工作;另一个方面,是向io-net正确注册驱动模块,表明自己的属性,方便上层正确操作。网络设备的初始化工作和硬件紧密相关,这里就不一一描述。
  驱动模块向io-net加载自己的时候,系统遵循如下工作流程:
  io-net搜索全局的符合io_net_dll_entry。它定义了驱动的初始化函数,io-net会直接调用这个函数。
  初始化函数向io-net注册驱动和相应的函数。
  初始化函数告诉io-net和它的模块自己的通信能力。
  经过以上流程以后,io-net中就建立起有关此驱动程序的数据和函数调用列表。驱动程序必须正确编写初始化函数,并将该函数正确链接至io_net_dll_entry
  (2)从网络设备接收数据
  当有包到达网络设备的时候,网络设备就会用某种方式通知驱动程序(例如中断),此时,驱动程序就要采取某种策略来处理到来的帧或数据。通常驱动程序这时候需要做以下工作:
  通过DMA将包取回来;
  做相应的必要处理,如通知网络设备释放当前帧的缓存,配置寄存器让网络设备等待下一帧到来等;
  通过调用io-nettx_up_start()函数把包传递给上层模块。
  当上层所有的模块都完成对这个包的处理以后,io-net调用我们驱动中的tx_done()函数,它来做最后的处理工作。
  tx_up_start()函数是设备驱动中比较关键的函数,下面简要部分一下这个函数的入口参数。
  npkt_t*(*tx_up_start)(int registrant_hdl
  nptk_t *npkt,
  int off,
  int framelen_sub,
  uint16_t cell,
  uint 16_t endpoint,
  uint16_t iface
  void *done_hdl)
  其中:int registrant_hdl--本驱动在io-net中的句柄,注册时由io-net生成;
  nptk_t *npkt --需要处理的包的指针;
  int off--底层协议包头长度,如以太网帧头部长度;
  int framelen_sub--尾部填充的长度,对于以太网这个值为零;
  uint16_t celluint16_t endpoint--endpointcellio-net在注册的时候分配的用来区别不同的驱动;
  uint16_t iface--接口号,可以让同一个驱动负现多个相同硬件;
  void *done_hdl--该指针指向tx_done()函数需要的额外数据。
  (3)向网络设备发送数据
  当上层模块需要硬件传送包的时候,会调用io-net管理器的rx_down()函数。

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。