VxWorks下FMPC860的中断处理机制及其应用.pdf

VxWorks操作系统是一款由美国Wind River公司设计开发的嵌入式实时操作系统（RTOS），自1983年推出以来，一直广泛应用于各种领域，特别是在需要高实时性的场景中，如航空航天、通信和工业控制系统等。VxWorks以其出色的多任务管理、中断处理和网络处理功能而著称。特别是在中断处理方面，VxWorks能够提供微秒级的响应速度，这在实时操作系统中是一个重要的性能指标。 MPC860是由Motorola公司推出的一款微处理器芯片，它集成了高速的PowerPC内核以及一系列的网络和通信外围设备。由于其在通信和网络系统中的突出性能，MPC860成为了该领域广泛使用的一款芯片。 在VxWorks操作系统下，中断处理机制的设计对于保证系统的实时性至关重要。VxWorks的中断处理程序运行在一种特殊的上下文环境中，它没有任务控制块（TCB），这意味着当中断产生时，只会引发一些关键寄存器的存储，而不会导致任务上下文的切换。这样的设计大幅度减少了中断延迟，提高了系统对中断响应的速度。 VxWorks的中断服务程序（ISR，Interrupt Service Routine）设计是其中断处理机制的重要组成部分。ISR的主要职责是在最小的时间内通告中断的发生，并尽可能地将后续的非实时处理工作通过中断与任务间的通信机制放在被引发的任务上下文中去完成，这一点与Linux中的底半处理机制类似。通过这种方式，ISR编写可以避开许多限制，从而进一步缩短中断延迟。 VxWorks为方便中断编程提供了丰富的接口函数。这些函数大多存放在体系结构无关例程库intLib和体系结构相关例程库intArchLib中。对于大多数应用程序开发者而言，了解intLib库就足够了，而对于需要进行底层硬件操作的板级支持包（BSP）程序员，则需要额外了解intArchLib库。其中，intLib库提供的中断连接函数intConnect()是开发中断服务程序时经常使用的接口函数之一。 在VxWorks下，MPC860的中断处理机制涉及到了具体的硬件设计，这包括如何配置外部中断向量、编写中断服务程序，以及如何将中断服务程序与特定的中断源关联起来。由于MPC860拥有与x86体系结构不同的体系结构，因此在系统移植和应用开发中，对MPC860的中断处理机制的理解与应用成为了一个挑战。开发者需要特别注意MPC860的中断控制寄存器的设置以及相关的编程方法。 本文通过对VxWorks和MPC860的中断处理机制的详细分析，并结合实际应用编程的过程，提供了一个应用实例，旨在帮助开发者更好地理解和利用VxWorks操作系统在MPC860微处理器上的中断处理能力。文章中提供了中断处理机制的高性能设计、方便的中断编程接口，以及如何在实际中应用这些知识来开发高效的实时系统。这样的内容不仅有助于加深理解VxWorks的中断处理机制，也对开发高效的嵌入式实时系统具有重要的指导意义。