計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程第35卷VxWorks組件技術(shù)的研究'馮永龍"艾明晶’(北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院北京10083)摘要VxWorks 是-種高性能的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),其最重要的特點(diǎn)之一是可 裁剪性。組件技術(shù)的應(yīng)用使得構(gòu)建VxWorks更加高效。本文針VxWorks的組件技術(shù)進(jìn)行了分析,詳細(xì)地論述了組件的管理、創(chuàng)建和發(fā)布,同時(shí)也結(jié)合--些實(shí)例進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞VxWorks;組件 描述語言( CDL) ;組件中圖分類號(hào)TP316.2這些參數(shù)可以通過組件管理器來改變?cè)黾踊騽h除。1引言集成信息:控制- -個(gè)組件是如何集成到-一個(gè)可構(gòu)建VxWorks的傳統(tǒng)方法是基于構(gòu)造頭文件執(zhí)行日標(biāo)映像中去的;集成特征參數(shù)也定義了組件的,組件是Tornado 2. x使用的- -種新的配置方法，間的依賴關(guān)系。以便更好地適用于越來越復(fù)雜的VxWorks環(huán)境。用戶介紹:對(duì)組件的說明。這種方法使用Tornado 2. x的圖形配置工具和工程組件描述語言支持很多目標(biāo)類型。隨著組件管理工具,為用戶提供了一種可視化的配置手段,的增加，需要-一種有效的方法來管理這些組件,因目前約有300個(gè)可選擇的組件,組件技術(shù)已成為此就引人了文件夾、選集、組件、參數(shù)和初始化群組VxWorks進(jìn)行工程配置的標(biāo)準(zhǔn)方法。的概念,下面分別說明:2.1文件夾 .2組件及組件描述語言組件是一一個(gè)可配置模塊的基本單元，也是系統(tǒng)Work space: Workspace3Build Sprfdofeult中最小的、可升級(jí)的單元。通過工程管理工具,用戶能很方便地添加或刪除-個(gè)組件,也可以修改一子. Vifuson shownoulines盧adapter rtelace thowtou些組件的參數(shù),通常用組件描述文件( CDF)來描述系統(tǒng)中的一些組件,CDF文件的約定后綴為.cdf。i group met1age queue thor每個(gè)文件可定義不只一個(gè)組件。在Tormado 2. x開application nitialization發(fā)工具中,代碼產(chǎn)生器能夠根據(jù)用戶所選擇的組件白申development tool componentCaxtoTEST rntim np配置,自動(dòng)輸出系統(tǒng)配置文件。過去用戶一般都通過修改配置文件( confg. h或configALL. h) ,來修Compiler support 1outines改系統(tǒng)所包含的一些特征?，F(xiàn)在,用戶可以使用WDB ogent componentsWoBagent services.CDF文件非常方便地定義系統(tǒng)的特征參數(shù),描述一個(gè)組件,并將其配置到不同的系統(tǒng)中。組件描述Wndhiew component田中l(wèi)oader corponerlt:語言大致有以下4部分:國a show routines代碼:構(gòu)造-一個(gè)工程使用的代碼。該代碼可以圖ymbol table componentI tarpet shel componerts是二進(jìn)制形式的目標(biāo)文件或庫文件,也可以是源代碼的合集或子集。配置信息:提供豐富的特征參數(shù)用于描述組件,中國煤化工理器MHCNMHG收到本文時(shí)間:2006年2月20日作者簡(jiǎn)介;馮水龍,男,碩士研究生。研究方向:嵌入式系統(tǒng)。艾明晶,女,副教授。研究方向:計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嵌人式系統(tǒng)。第35卷(2007)第9期計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程53文件夾提供組件分組等級(jí),通常文件夾里組件化人口程序。是邏輯相關(guān)的。在工程組件管理器中,文件夾對(duì)應(yīng).●. REQUIRES:如果該組件被包含， 則必須包于工程管理窗口-個(gè)可擴(kuò)展樹節(jié)點(diǎn),如圖1所示。含一系列相關(guān)的組件。- 個(gè)文件夾可以包含很多相關(guān)的組件。文件●EXCLUDES:不能被該組件同時(shí)被包含的組件。夾里面的組件可被添加或單個(gè)地刪除,同時(shí)文件夾●INIT. BEFORE:指定在某個(gè)組件前初始化，還可以包含一個(gè)或更多的組件、選集和其他文件調(diào)用INIT. _RTN。夾。一個(gè)文件夾包含以下元累:●INIT_ AFTER:指定在某個(gè)組件后初始化,調(diào)..NAME:-一個(gè)易讀的名稱,在工程組件管理用INIT_ RTN。器中出現(xiàn)在文件夾圖標(biāo)氟旁邊。●LINK. _SYMS:連接符號(hào),用于將相應(yīng)的組件●SYNOPSIS:對(duì)一個(gè)文件夾的簡(jiǎn)潔的描述。編譯人映像,即使應(yīng)用未使用該組件。.●CHLDREN:屬于這個(gè)文件夾的組件,文件INCLUDE WHEN:當(dāng)一個(gè)組件被包含時(shí)設(shè)夾和選集稱為子文件夾。定一個(gè)依賴關(guān)系能自動(dòng)地包含特定的組件?！馜EFAULTS:如果沒有使用任何選擇,就把●. CHILDREN:作為某個(gè)文件夾的子組件。文件夾加進(jìn)去,它將包含組件的默認(rèn)值。文件夾中●_INIT_ ORDER:指定將INIT. _RTN調(diào)用加入組件的包含情況是可以動(dòng)態(tài)修改的。某個(gè)初始化群組( InitCroup)。2.2選集●HELP:與組件相關(guān)的參考專欄。選集類似于文件夾,它們是一個(gè)共同接口的組●DEFAULTS:作為某個(gè)文件夾的默認(rèn)組件。件。例如:串口驅(qū)動(dòng)器,WindView時(shí)標(biāo)機(jī)制以及CONFIGLETTES:指定與配置有關(guān)的源文件。WDB通信接口等都是以選集的形式出現(xiàn)的。這些●BSP. STUBS(只用于tomado2.2):在第一次選集為相同的服務(wù)提供了多種選擇,選集中的成員使用時(shí),拷貝到BSP目錄中的通用配置源文件?？梢允菃芜x也可是多選,分別為工程提供-一個(gè)或多●ARCHIVE;如果用戶的模塊不放在標(biāo)準(zhǔn)位個(gè)選擇。選集包含以下元素:置,使用ARCHIVE來指定存檔文件的名稱?！馧AME:-一個(gè)可讀的名字,在工程組件管理2.4 參數(shù)器中出現(xiàn)在選集圖標(biāo)&旁邊。參數(shù)是用戶配置系統(tǒng)的方式之一。對(duì)于組件,. SYNOPSIS:對(duì)選集的簡(jiǎn)潔的描述。通常都會(huì)有一一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來控制其行為,參數(shù)包.COUNT:為該選集可用的選項(xiàng)設(shè)定一個(gè)最含以下元素:小值和-個(gè)最大值?！馧AME:一個(gè)可讀的名稱。CHILDREN;可選擇的組件,類似于文件夾●TYPE:參數(shù)的數(shù)據(jù)類型,即uint、bool、string、中的子文件夾。它實(shí)際就是描述該選集向下的引或untyped等。●DEFAULT:出現(xiàn)在工程管理器組件特性窗用關(guān)系。. DEFAULTS:依賴COUNT的組件默認(rèn)值?？诘膮?shù)表中,如圖2所示。2.3組件組件實(shí)際上是-一個(gè)功能部件具體實(shí)現(xiàn)部分的描述信息,它定義了與組件相關(guān)的源代碼或目標(biāo)代碼、集成信息以及與組件相關(guān)的參數(shù)。組件包含以下元素:. NAME:-一個(gè)可讀的名稱,在工程組件管理圈2組件參數(shù)的修改器中出現(xiàn)在組件圖標(biāo)力旁邊。2.5初始化群組●SYNOPSIS;對(duì)組件的簡(jiǎn)潔的描述。初始化群組定義組件的先后關(guān)系。初始化群●MODULES:與組件關(guān)聯(lián)的目標(biāo)文件?！馠DR._FILES:使用該組件時(shí)需要用到的相組中的代碼地T租工目△成到文件prjConfig. C中中國煤化工。初始化群組包關(guān)頭文件?！馛FG_ PARAMS: 與組件相關(guān)的- -些配置參含鴿HCNMHG數(shù),通常為一系列的宏?！馧AME:初始化群組名稱?！馡NIT_ RTN:包含該組件后需要執(zhí)行的初始. SYNOPSIS:對(duì)初始化群組的說明。)4馮水龍等:基于FPCA的字符顯示及其在實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)中的應(yīng)用第35卷●INIT RITN:初始化程序初始化一個(gè)相關(guān)的為創(chuàng)建一一個(gè)新的組件, 首先要給它命名,并為組件。其準(zhǔn)備一個(gè)簡(jiǎn)單的描述信息?！馡NIT. _ORDER:按照它們初始化順序所陳列Component INCLUDE F00|的屬于這個(gè)初始化群組的組件和初始化群組。NAME foo componentSYNOPSIS this is an example component3創(chuàng)建組件當(dāng)用戶使用組件描述語言創(chuàng)建組件時(shí)必須遵循一些約定。在一個(gè)組件描述文件中組件描述之在聲明的組件INCLUDE_ F00中，名稱和描述后,用戶必須把相應(yīng)的文件以及包含等級(jí)中的組件僅是用戶對(duì)組件的說明,而初始化順序和依賴性并放在合適的路徑下才能保證工程管理工具讀出所無影響。需的信息。當(dāng)使用組件描述文件時(shí),必須遵循以下②描述與代碼相關(guān)的部分用戶要通過定義模塊來描述用戶組件的代碼規(guī)則: .部分。如果用戶組件INCLUDE_ F00有與其相關(guān)組件以INCLUDE F00的形式命名;的目標(biāo)模塊或源代碼,則可采用多種方式來指定這●文件夾以FOLDER. _F00的形式命名;一信息。選集以SELECT. F00的形式命名;MODULES fooLib. o fooShow. o●參數(shù)名稱不能與任何其他目標(biāo)類的名稱相HDR_ FILES fo. h同,除此以外沒有任何限制;ARCHIVE foLlib.a●初始化群組必須以initFoo形式命名。CONFIGLETTES fcConfig. c●.組件描述文件必須有. cdf后綴;使用HDR FILES屬性來指定任何與組件相關(guān)●所有的CDF文件名稱以兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)字的頭文件,如foo. h。使用CONFIGLETTES屬性指開始(即0xxx cdf) ，開始的這兩個(gè)數(shù)字控制一定與配置有關(guān)的文件名稱(如foConfig. c),配置個(gè)目錄中CDF文件讀取順序。或初始化程序中應(yīng)涉及組件中的參數(shù),否則該組件組件描述文件通常在工程創(chuàng)建時(shí)被讀取,如果沒有任何作用。兩個(gè)文件描述同一個(gè)組件的同樣特征,則它將讀?、墼O(shè)定初始值后一個(gè)而不考慮以前的。優(yōu)先權(quán)通常以兩種約定如果用戶的組件存在初始化代碼,則可使用組方式建立:件目標(biāo)類的INT_ RTN來指定初始化程序,例如:(1)CDF文件存放在確定目錄下。這些目錄INIT RTN foInit( arg1 ,arg2);以如下順序讀取:如果用戶使用組件目標(biāo)以外的模塊,則可通過①$( WIND_ BASE) \target \confg \comps \Vx-LINK_ SYMS獲取-一個(gè)外部連接:Works:包含一些通用組件;LINK_ SYMS fooRtnl②$( WIND_ BASE) \target \config \comps \Vx-④建立初始化順序Works\arch larch:包含特定體系結(jié)構(gòu)的組件;一個(gè)被聲明為某個(gè)初始化群組中的組件，默認(rèn)③$( WIND_ BASE) \target \config\bsp:包含特情況下會(huì)在該群組的最后被初始化;用戶也可以通定BSP的組件;過使用INIT_BEFORE來改變這種默認(rèn)情況。④工程日錄:包含該工程的一些特定組件。例如:(2)在同一-個(gè)目錄中,文件頭部的2個(gè)數(shù)字決_INIT_ ORDER verRoot定讀取順序。INT_ BEFORE INCLUDE USER_ APPL在一個(gè)目錄中,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)每個(gè)CDF文件名在上例中, INCLUDE_ F00被聲明為usrRoot的前2個(gè)數(shù)字來決定讀取的順序,風(fēng)河公司保留開初始化群組的成員之一，并在INCLUDE . . USER_始的50個(gè)數(shù)字,0xxx. cdf ~ 49xxxx. cdf,剩下的APPL之前被初始化。用戶還可以有另- -種選擇,數(shù)字(50~99)預(yù)留為第三方。這些編號(hào)的優(yōu)先級(jí)即創(chuàng)聲明INCLUDE_中國煤化工是數(shù)值大的優(yōu)先讀取。用戶創(chuàng)建一個(gè)新的組件要F00根據(jù)內(nèi)容的特性和優(yōu)先級(jí)別將其放在適當(dāng)?shù)穆窂結(jié)HCNMHG下。創(chuàng)建組件的過程如下:如果該組件有相關(guān)幫助文檔,則可使用HELP①命名指定相關(guān)參考條目(HTML格式)。例如;第35卷(2007)第9期計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程65HELP fooMan. html文件的讀取順序相關(guān)內(nèi)容)。在下面這個(gè)例子中。⑥定義從屬物標(biāo)準(zhǔn)Wind River組件INCLUDE_ I0 -使用REQUIRES、EXCLUDES和INCLUDE__SYSTEM中的打開文件描述符(NUM_WHEN來聲明組件之間的依賴關(guān)系。FILES)的數(shù)量被更改了。默認(rèn)值是50。⑦列出相關(guān)參數(shù)Parameter NUM_ FILES {在組件目標(biāo)中,使用CFG _PARAMS來聲明所DEFAULT 75有相關(guān)的參數(shù)。例如:通過把例子中的那- -系列代碼加到第三部分CFG_ PARAMS F00_ MAX. COUNTCDF文件中。如果組件已經(jīng)存在于配置文件中通⑧定義參數(shù)對(duì)于每個(gè)CFG _PARAMS中聲明的參數(shù)，還必過去除或是增加組件,以及通過重建工程,NUM_FILES的值被改變到75。須進(jìn)一步說明其類型以及默認(rèn)值。Parameter F00_ MAX_ COUNT{4測(cè)試新組件NAME Foo maximumTYPE uint用戶可以進(jìn)行幾個(gè)測(cè)試來校驗(yàn)組件的正確性:DEFAULT 50(1)核對(duì)語法和語義這是最簡(jiǎn)單的校驗(yàn)測(cè)試,首先編輯文件⑨定義群組成員$ ( WIND - BASE )/hosU/ resource/c/app - config/-一個(gè)組件必須與-一個(gè)文件夾或-個(gè)選集聯(lián)系，Project/cmpTestLib. tcl,設(shè)置一個(gè)有效的BSP目錄否則它在工程管理工具中將是不可見的。例如:名(mv162) ,然后運(yùn)行cmplet:_CHILDREN F0LDER_ ROOT> cd $( WIND - BASE)/host/ reoure/tcl/ app - .config/_CHILDREN 聲明INCLUDE_ F00是文件夾Project> wtxtclFOLDER_ ROOT的子組件。wtutel > source ecmTestLib. tel①創(chuàng)建虛擬組件wtxtel > cmpTest只有當(dāng)工程I具與包含的組件聯(lián)系起來時(shí),它句法和語義的錯(cuò)誤可以通過empTest測(cè)試來才會(huì)分析相關(guān)的目標(biāo)文件(庫文件或OBJ文件)。排除;根據(jù)測(cè)試輸 出做出相應(yīng)改變,直至運(yùn)行該測(cè)這就產(chǎn)生了-一個(gè)問題:為了了解一個(gè)特殊的目標(biāo)文試沒有錯(cuò)誤。件,工程工具需在組件真正被包含進(jìn)去之前分析它(2)核對(duì)組件從屬物們。也就是說,如果用戶把ARCHIVE聲明的組件用戶可以通過運(yùn)行cmpInfo來測(cè)試用戶組件加進(jìn)去,則配置分析會(huì)在不知道ARCHIVE值的情中的依賴關(guān)系。例如:況下完成。所以,如果用戶的組件包含一個(gè)庫文件wtxtcl > cmpinfo < component name >以及幾個(gè)目標(biāo)模塊,則用戶應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)虛擬組件。(3)核對(duì)工程工具組件等級(jí)這個(gè)虛擬組件是始終要被包含的,它使工程工具知通過核對(duì)工程工具組件等級(jí)來確認(rèn)用戶所添道一個(gè)新的文件應(yīng)被讀取;這個(gè)組件可以稱為IN-加的選集、文件和新組件是否被正確包含。打開STALL F00,它應(yīng)包含NAME、SYNOPSIS和AR-“工程工具"進(jìn)人VxWorks,查看新組件是如何出現(xiàn)CHIVE。在INSTALL_ F00被添加進(jìn)去之前,用戶在文件樹中的。調(diào)用Properties來核對(duì)與一個(gè)組件不能增加來自相同組件的其他組件。相關(guān)的參數(shù)及其默認(rèn)值。①產(chǎn)生工程文件工程工具會(huì)自動(dòng)根據(jù)組件的描述信息和配置5發(fā)布組件來為每個(gè)工程創(chuàng)建一個(gè)配置文件( prjConfig.c)。發(fā)布一個(gè)Tomado組件的過程排除對(duì)-一個(gè)現(xiàn)(3)修改組件存的配置文件修改的可能性。新的組件描述文件在更高優(yōu)先級(jí)別的CDF文件中通過重新指定應(yīng)該與現(xiàn)在的文件無關(guān)有以!下兩種例外:已存在的組件來修改它們。傳統(tǒng)的第三部分的中國煤化工文件夾或選集相CDF文件是被最后讀取的，因此有最高優(yōu)先權(quán)。關(guān)聯(lián)MHCNMHG使用賦名可創(chuàng)建一一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)的CDF文件,它, 新的組件初始化程序與-一個(gè)現(xiàn)存的初始化超越Wind River 的任何默認(rèn)組件(參考前面CDF群組 相關(guān)聯(lián)。66馮永龍等:基于FPCA的字符顯示及其在實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)中的應(yīng)用第35卷可以通過組件參數(shù)“. CHILDREN"把-一個(gè)新的若它是一個(gè)BSP特定組件,則應(yīng)該放在BSP目錄組件連接到一個(gè)現(xiàn)存的文件夾或選集或一個(gè)現(xiàn)存下。若其特別服務(wù)-一個(gè)單一工程,則它應(yīng)放在工程的初始化群組中,并且它不修改現(xiàn)存的元素。。目錄( target/ proj (project .name)下。用戶可以一次發(fā)布不止一個(gè)組件,因?yàn)橐粋€(gè)第三方組件不允許覆蓋Wind River 支持的文CDF可定義不止-一個(gè)組件。還可以同時(shí)發(fā)布任何件,但可在其自身組件描述文件中忽略Wind River數(shù)量的CDFs。的組件描述。6組件封裝7結(jié)論WindRiver公司將部分組件安裝在其傳統(tǒng)位使用組件技術(shù),使得用戶在開發(fā)過程中能夠高置上。效地構(gòu)建VxWorks系統(tǒng),避免傳統(tǒng)構(gòu)造頭文件帶源碼模塊可在target/sre或target/con - fig來的低效復(fù)雜易出錯(cuò)等缺點(diǎn)。而且,Tomado 2. x目錄下找到。.的圖形配置工具和工程管理工具增強(qiáng)了組件相互●標(biāo)題頭置于target/h 中;目標(biāo)模塊在target/依賴的可視性。筆者根據(jù)實(shí)際需求,選取了部分系lib/objARCH中。統(tǒng)組件和第三方提供的組件，快速構(gòu)建了一個(gè)Vx-●組件描述描述文件在target/config/Works系統(tǒng),充分體會(huì)到了組件技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。comps/VxWorks中。參考文獻(xiàn)●組件配置文件(源碼片斷)位于target/[1]李忠民,楊剛，顧亦然,劉尚軍等. ARM嵌人式VxWorks實(shí)踐教程[ M].北京:北京航空航天學(xué)出版社,2006config/ comps/ srC。第三方受限于這些規(guī)定,組件元素在組件描述[2]Wind River著王金剛,蘇琪,楊錫勵(lì)等譯. VxWorks BSP文件中完全給出。建議第三方把組件源和目標(biāo)元開發(fā)人員指南[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003[3 ]陳智育,溫彥軍,陳琪等. VxWorks程序開發(fā)實(shí)踐[ M].素置于一個(gè)特定目錄下,如target/ config/ve -北京:人民郵電出版社,2004ndor_ .name。 組件描述文件( CDF)的位置取決[4]孔祥營,柏佳枝.嵌人式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks及其開于組件集成在系統(tǒng)中的位置。發(fā)環(huán)境Torado. M].北京:中國電力出版社,2002若要在一個(gè)完整系統(tǒng)中集成新的組件,CDF[5] Wind River Systems Ine. VxWorks5. 5 BSP Developer's應(yīng)該置于target/ config/ comps/VxWorks目錄下。guide. U. S. A, 2002(上接第8頁)ine - conmerce[A]. In ACM Conference on Electronic此外,本系統(tǒng)產(chǎn)生的客戶/產(chǎn)品/時(shí)間匹配矩陣Commeree (EC - 99)[C]. New York: ACM Press,一方面可以幫助客戶推薦合適的產(chǎn)品,有效進(jìn)行客1999. 158 ~ 166.戶關(guān)系管理,另一方面也可以為銀行產(chǎn)品迅速定位[2] Konavir, Provost F. Applications of data mining to elec-tronic commerce[J]. Data Mining and Knowledge Discov-目標(biāo)市場(chǎng),有效支持銀行市場(chǎng)營銷活動(dòng)。ery, 2001, 5(1~2):5 ~10.銀行產(chǎn)品推薦有別于一般電子商務(wù)網(wǎng)站所銷[3]Schafer J B, KosntanJ A, Riedl J. E - commence Recom-售產(chǎn)品的推薦過程,它是建立于銀行內(nèi)部的系統(tǒng),mendation Applieation [ Z]. Data Mining and Knowledge并不直接與客戶對(duì)話，而是通過CRM部門或市場(chǎng)Discovery, 2001.營銷部門間接體現(xiàn)其推薦的結(jié)果和效用。隨著呼[4]Sarwar, B. M，Karypis, C., Konstan, J. A, and叫中心的不斷成熟,網(wǎng)上銀行的更高點(diǎn)擊以及無線Riedl, J Application of Dimensionality Reduction in Rec-網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的更多需求,銀行產(chǎn)品推薦也將越來越多ommender System- A Case Study. In ACM Web KDD的直接與客戶面對(duì)面,其實(shí)現(xiàn)模式和系統(tǒng)效率要求2000 Workshop, 2000.將對(duì)推薦系統(tǒng)提出更高的要求。[5]D中國煤化I_lybrid Approaches t0_istomer Lifetime Val-MYHCNMHGumaldfSystemandSoftware 77(2005) : 181~ 191.[1]Schafer J B, Kosnlan J A, Riedl J. Reconmender systems