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第1篇VxWorks操作系统快速入门篇2

第1章VxWorks嵌入式操作系统的特点与应用2

1.1嵌入式系统概述3

1.1.1嵌入式系统定义3

1.1.2嵌入式系统组成和特点3

1.1.3嵌入式系统发展趋势4

1.1.4实时操作系统5

1.2 VxWorks操作系统基本特点7

1.2.1操作系统内核结构——微内核和宏内核7

1.2.2 VxWorks内核——高性能的微内核设计8

1.2.3 VxWorks开发支持——可裁减的运行软件8

1.2.4 VxWorks网络支持——综合的网络工具9

1.2.5 VxWorks移植性支持9

1.2.6 VxWorks操作系统选件10

1.3 VxWorks操作系统应用范围10

1.4本章小结11

第2章VxWorks操作系统的基本组件12

2.1 VxWorks任务13

2.1.1内核实现基本原理13

2.1.2任务操作函数15

2.1.3深入了解任务栈19

2.1.4任务名长度问题20

2.1.5正确结束任务21

2.1.6任务的钩子函数——黑客机制23

2.1.7任务小结25

2.2 VxWorks任务调度算法——基于优先级的抢占式调度26

2.3 VxWorks任务间通信策略29

2.3.1信号量30

2.3.2消息队列31

2.3.3管道32

2.3.4网络套接字Socket32

2.3.5任务间通信的特殊机制：信号33

2.4 VxWorks内存管理——虚拟地址空间支持33

2.5 VxWorks中断处理——多层次的中断转移38

2.5.1 VxWorks下中断转移过程详解（基于ARM平台）40

2.5.2中断上下文中为何不可调用可引起睡眠的函数43

2.6本章小结45

第3章VxWorks操作系统启动过程详解46

3.1 VxWorks操作系统启动47

3.1.1 VxWorks基本启动方式47

3.1.2 VxWorks操作系统内存布局48

3.1.3下载型启动方式概述50

3.1.4 ROM型启动方式概述53

3.2深入理解bootrom——下载启动方式下的“瑞士军刀”54

3.2.1 bootrom的构成55

3.2.2 bootrom脚本的创建56

3.2.3脚本运行过程分析56

3.2.4 bootrom的重定位60

3.2.5 RAM中运行的bootrom代码62

3.2.6在bootrom中添加用户代码68

3.2.7其他注意事项及说明69

3.3深入VxWorks启动过程71

3.3.1 ROM型映像早期启动流程详解71

3.3.2下载型映像早期启动流程详解81

3.3.3公共启动流程详解82

3.4 VxWorks BSP文件组成90

3.4.1源文件91

3.4.2头文件94

3.4.3 Makefile文件97

3.4.4扩展文件100

3.4.5说明文件100

3.5本章小结100

第2篇VxWorks设备驱动起步篇102

第4章 设备驱动102

4.1设备驱动的功能103

4.2设备驱动的结构103

4.3设备驱动的基本特点105

4.3.1驱动代码执行环境——任务和中断上下文105

4.3.2设备基本分类105

4.3.3驱动代码安全性——参数合法性检查106

4.3.4驱动基本工作模式——轮询和中断106

4.3.5驱动与硬件数据的交互方式——DMA和直接复制107

4.3.6其他注意事项——Volatile关键字107

4.4本章小结108

第5章VxWorks下设备驱动的内核结构层次109

5.1认识VxWorks设备驱动内核基本层次110

5.2 VxWorks内核驱动基本结构——内核三张表114

5.2.1系统设备表114

5.2.2系统驱动表116

5.2.3系统文件描述符表118

5.2.4内核三张表之间的联系120

5.3 VxWorks内核驱动支持——“免费的午餐”122

5.3.1管道虚拟设备驱动支持123

5.3.2虚拟内存设备驱动支持124

5.3.3 ramDisk设备驱动支持127

5.3.4网络设备（netDrv）高层次驱动支持129

5.4 VxWorks文件系统支持132

5.4.1虚拟根文件系统VRFS132

5.4.2事务型文件系统HRFS132

5.4.3 MS-DOS兼容型文件系统dosFs133

5.4.4原始文件系统rawFs134

5.4.5 CD-ROM文件系统cdromFs135

5.4.6只读文件系统ROMFS135

5.4.7目标机文件系统TSFS136

5.5添加驱动到V xWorks内核136

5.6本章小结138

第3篇VxWorks之六大核心设备驱动140

第6章VxWorks设备驱动之字符设备驱动详解140

6.1用户请求到字符设备驱动服务函数的传递141

6.2实例入门：基于SPI接口的串口扩展芯片V K3224驱动实现144

6.3认识VxWorks字符设备驱动基本数据结构——DEVHDR结构145

6.4注册字符设备驱动和创建字符设备节点147

6.5编写字符设备驱动底层服务函数150

6.5.1编写字符设备打开函数150

6.5.2编写字符设备读写函数152

6.5.3编写字符设备控制函数155

6.5.4编写字符设备关闭函数157

6.5.5设备驱动工作模式的选择160

6.5.6编写字符设备删除函数161

6.6删除字符设备节点和卸载字符设备驱动163

6.6.1删除字符设备节点163

6.6.2卸载字符设备驱动164

6.7本章小结165

第7章VxWorks设备驱动之串口驱动详解167

7.1认识VxWorks内核TTY中间层——串口驱动的基石168

7.1.1TTY中间层应具备的功能168

7.1.2基于TTY的串口驱动实现思想169

7.1.3TTY中间层与底层串口驱动的关系171

7.2 VxWorks内核TTY中间层初始化详解171

7.2.1 ttyDrv函数172

7.2.2 ttyDevCreate函数173

7.2.3 sysSerialHwInit和sysSerialHwInit2函数174

7.2.4 TTY中间层初始化过程小结及注意事项174

7.3认识VxWorks下串口驱动基本数据结构——SIO-CHAN结构176

7.3.1内核S1O-CHAN结构定义176

7.3.2封装S1O-CHAN结构178

7.4 VxWorks串口驱动文件基本构成180

7.5 VxWorks串口驱动内核接口文件sysSerial.c的实现183

7.6编写VxWorks串口驱动底层服务函数190

7.6.1编写串口驱动初始化函数191

7.6.2编写串口驱动回调函数——arm926UartCallback-Install193

7.6.3编写串口驱动控制函数——arm926UartIoctl195

7.6.4编写串口驱动中断处理函数——arm926UartInt197

7.6.5编写串口驱动启动发送函数——arm926Uart-TxStartup200

7.6.6编写串口驱动轮询工作模式支持函数202

7.7再议VxWorks内核TTY中间层205

7.8本章小结208

第8章VxWorks设备驱动之块设备驱动详解209

8.1认识VxWorks块设备驱动内核基本层次210

8.2 VxWorks块设备驱动基石——内核文件系统支持211

8.2.1 rawFs文件系统详解211

8.2.2 dosFs文件系统详解220

8.3认识V xWorks块设备驱动基本数据结构——BLK-DEV结构228

8.3.1内核BLK-DEV结构定义229

8.3.2封装BLK-DEV结构232

8.4 VxWorks块设备驱动基本架构233

8.4.1块设备驱动工作的特点233

8.4.2基于CBIO中间层的块设备驱动内核层次234

8.4.3块设备驱动底层函数组成234

8.5编写VxWorks块设备驱动底层服务函数235

8.5.1认识ATA（IDE）硬盘结构236

8.5.2认识硬盘分区237

8.5.3认识CBIO分区管理层239

8.5.4编写块设备驱动初始化函数241

8.5.5编写块设备驱动读设备函数ataBlkRd244

8.5.6编写块设备驱动写设备函数ataBlkWrt245

8.5.7编写块设备驱动设备控制函数ataIoctl247

8.5.8编写块设备驱动设备状态查询函数ataStatus248

8.5.9编写块设备驱动设备复位函数ataReset248

8.6本章小结249

第9章VxWorks设备驱动之Flash设备驱动详解250

9.1认识Flash设备251

9.1.1概述251

9.1.2 Flash设备硬件接口的差别252

9.1.3 Flash设备容量和成本252

9.1.4 Flash设备可靠性和耐用性252

9.1.5 Flash设备易用性253

9.1.6 Flash设备软件支持253

9.2深入Nand Flash设备254

9.3深入Nor Flash设备256

9.3.1 Nor Flash存储器特点256

9.3.2 Nor Flash命令集BCS／SCS256

9.3.3 Nor Flash接口访问标准257

9.4认识Flash设备地址问题——驱动“陷阱”258

9.5 VxWorks下Flash设备驱动内核层次详解——认识TrueFFS中间层259

9.6 VxWorks内核TrueFFS中间层初始化详解261

9.7创建和使用Flash设备264

9.8认识VxWorks下Flash设备驱动基本架构267

9.9编写VxWorks下Flash设备驱动Socket层服务函数268

9.9.1 Socket驱动层文件构成268

9.9.2 Socket驱动层实现示例269

9.9.3 Socket层实现小结279

9.10编写VxWorks下Flash设备驱动MTD层服务函数285

9.10.1 tffsConfig.c文件——Flash设备驱动初始化入口286

9.10.2 tffsMtd.c文件——Flash设备驱动MTD层服务函数所在地289

9.11本章小结297

第10章VxWorks设备驱动之网络设备驱动详解299

10.1 VxWorks下网络设备驱动内核基本层次——认识MUX接口层300

10.1.1网络设备驱动的基本特点300

10.1.2网络设备驱动内核层次301

10.1.3认识MUX中间层302

10.2认识VxWorks网络设备驱动基本数据结构——END-OBJ结构304

10.3实例介绍：基于TMS320D-M6446平台的EMAC网口驱动305

10.4定义VxWorks网络设备驱动自定义结构——“信息集中地”310

10.5 VxWorks网络设备驱动加载与启动311

10.5.1网络设备驱动初始化基本流程311

10.5.2修改configNet.h文件313

10.5.3网络设备驱动加载函数armload的实现314

10.5.4网络设备驱动启动函数armStart的实现319

10.6 VxWorks网络设备驱动数据帧后台处理支持：netJobAdd320

10.7编写 VxWorks网络设备驱动数据帧接收函数323

10.7.1编写数据帧接收“下半部分”入口函数323

10.7.2 VxWorks内核网络栈对数据帧的封装要求324

10.7.3网络数据帧处理和上传330

10.7.4再议网络数据帧的接收332

10.8编写VxWorks网络设备驱动数据帧发送函数333

10.9编写VxWorks网络设备控制函数337

10.10编写VxWorks网络设备驱动查询模式支持函数342

10.11编写VxWorks网络设备停止和卸载函数345

10.12认识VxWorks网络设备驱动内核支持函数347

10.13 VxWorks网络设备驱动实现小结349

10.14认识网络设备IP地址和MAC地址350

10.15 VxWorks网络设备驱动对多网口的支持351

10.15.1修改底层驱动352

10.15.2修改configNet.h文件353

10.15.3修改usrNetInit函数354

10.16本章小结355

第11章VxWorks设备驱动之USB设备驱动详解356

11.1USB详解357

11.1.1USB的定义357

11.1.2认识USB描述符及其相互关系360

11.1.3 USB控制器基本分类363

11.1.4认识USB硬件接口363

11.2认识VxWorks下USB设备驱动内核层次和驱动对象365

11.3示例介绍：UHCI USB主机控制器基本工作原理367

11.3.1 UHCI规范367

11.3.2 UHCI基本工作原理和数据结构368

11.3.3 UHCI控制器驱动原理概述371

11.4 VxWorks下USB设备操作请求内核传递过程详解372

11.4.1第一层入口函数：usbBulkDevBlkRd373

11.4.2第二层入口函数：usbBulkCmdExecute376

11.4.3第三层入口函数：usbdTransfer381

11.4.4第四层入口函数：urbExecBlock383

11.4.5第五层入口函数：usbdCoreEnt384

11.4.6第六层入口函数：fncTransfer386

11.4.7第七层入口函数：usbHcdIrpSubmit388

11.4.8第八层入口函数：底层HCD总入口函数389

11.4.9VxWorks下USB设备操作请求内核传递过程总结391

11.5 VxWorks下USB设备应用层类驱动初始化详解392

11.6 VxWorks下USB控制器驱动初始化详解397

11.7 VxWorks下USB控制器驱动架构402

11.8编写VxWorks下USB控制器驱动底层服务函数403

11.8.1编写USB操作请求总入口函数403

11.8.2编写USB控制器驱动中断处理函数404

11.8.3编写USB控制器驱动具体服务函数408

11.9本章小结408

参考文献410