VxWorks是由Wind River Systems开发的一种实时操作系统（RTOS），它被广泛用于嵌入式系统，特别是在需要严格时间响应和高可靠性的领域。本教程主要涵盖了VxWorks和Tornado集成开发环境的基础知识。
实时系统是一种对来自外部或内部事件能在预定时间内做出反应的系统。其关键性能指标包括响应时间（Response Time）、生存时间（Survival Time）和吞吐量（Throughput）。响应时间是指系统从接收请求到给出响应的时间，生存时间是指系统在故障发生后仍能持续运行的时间，而吞吐量则表示系统在单位时间内处理的任务数量。
实时系统可分为硬实时和软实时。硬实时系统要求严格的时间约束，错过截止时间可能导致系统失败或灾难性后果，如航空航天和工业自动化领域。相比之下，软实时系统对时间约束相对较宽松，如消费电子产品中的PDA和机顶盒，错过了响应时间通常不会导致系统崩溃，但可能影响用户体验。
VxWorks作为一款硬实时RTOS，特别适合这些对时间敏感的应用。它提供了多任务管理，基于优先级的任务调度，任务间的同步和通信机制（如信号量和共享内存），以及实时时钟服务和中断管理服务。这些特性使得VxWorks能够确保在预定时间内完成关键任务，从而满足硬实时要求。
Tornado是VxWorks的集成开发环境，支持应用程序的开发、编译、调试以及系统配置。它简化了VxWorks应用的开发流程，提供了图形化界面和工具链，使得开发者能够更高效地创建和管理实时应用程序。
实时操作系统需要具备快速的中断处理能力，以应对不可预测的事件。中断延迟是从硬件中断发生到操作系统开始处理中断的时间，这对实时系统的性能至关重要。此外，系统响应时间和任务换道时间也是衡量RTOS性能的关键指标，它们直接影响到系统的整体效率和可预测性。
实时进程调度算法是RTOS核心的一部分。静态的周期性调度将处理器时间划分为固定的时间段，确保周期性任务得到及时执行。FIFO（先进先出）调度算法简单直观，所有任务按到达顺序执行。优先级队列算法在此基础上增加了优先级概念，优先级高的任务优先执行，确保关键任务不受低优先级任务影响。
在设计实时系统时，需要考虑高运算速度、高速中断处理、I/O吞吐率、处理器和I/O设备的拓扑连接、高速可靠的通信、出错处理、调度策略、操作系统选择、实时语言特性、系统稳定性以及容错能力。这些因素共同确保了VxWorks在各种复杂应用场景中的高效和可靠运行。
VxWorks培训教程PPT涵盖了实时系统的基本概念、分类、关键性能指标，以及VxWorks和Tornado的特性和使用。通过学习这些内容，开发者可以更好地理解和运用VxWorks来构建满足硬实时需求的高质量嵌入式系统。
