【IT168 技术文档】VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS)，是嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。

　　1.嵌入式系统

　　嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心，面向用户、面向产品、面向应用，软硬件可裁减的，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。和通用计算机不同，嵌入式系统是针对具体应用的专用系统，目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用;它的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。

　　嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及特定的应用程序等四部分组成，是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”;用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。

　　嵌入式系统应具有的特点是：要求高可靠性;在恶劣的环境或突然断电的情况下，要求系统仍然能够正常工作;许多嵌入式应用要求实时处理能力，这就要求嵌入式操作系统(EOS)具有实时处理能力;嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性，一般都固化在只读存储器中或闪存中，也就是说软件要求固态化存储，而不是存储在磁盘等载体中。

　　2.设备驱动程序

　　Vxworks5.4中驱动程序主要分为三种：字符、块以及网络驱动程序。本文所介绍的网卡驱动程序则属于网络设备驱动程序。

　　·网络设备驱动程序设计

　　网络的各功能部件图1所示，网络设备驱动程序实际上是处理硬件和上层协议之间的接口程序。网络传输协议层分发数据在应用程序接口和网络接口之间。网络化网络协议(如IP协议)发送数据在网络主机之间。连接/接口层使能主机隶属于硬件到相同物理媒质的通信。

　　在Vxworks5.4中，网卡驱动程序又分为END(Enhanced Network Driver)和BSD两种。

　　·BSD驱动程序设计

　　在Vxworks5.4中，网络驱动程序都是基于BSD UNIX版本4.3基础上的，这些驱动程序都定义在一个全局例程中，那就是attach子程序，xxattach( )子程序中包含5个函数指针，它们都被映射到ifnet结构中，它们在IP协议层任何地方被调用。

需要一个接口数据记录(Interface Data Record (idr))，unit号和设备名，下面四个参数就是相关驱动程序的函数指针。第一个函数指针指的是init( )例程，这个例程可要可不要，第二个函数指针指的是ioctl( )接口，它允许上层来控制设备状态;第三个函数指针指的是把数据包送到物理层;最后一个函数指针指的是如果TCP/IP堆栈决定需要复位的话，它就复位这个设备。

　　接着下面那一句代码表示添加数据传输例程到IDR，ether_output( )例程被调用后，传输开始例程就被TCP/IP协议堆栈调用。

　　在这个入口驱动程序中还包括设备的初始化、发送和接收描述符的初始化等。

　　·END驱动程序设计

　　END驱动程序是基于MUX模式，网络驱动程序被划分为协议组件和硬件组件。MUX数据链路层和网络层之间的接口，它管理网络协议接口和低层硬件接口之间的交互;将硬件从网络协议的细节中隔离出来;删除使用输入钩例程来过滤接收从协议来的数据包，和删除了使用输出钩例程来过滤协议包的发送;并且链路层上的驱动程序需要访问网络层(IP或其他协议)时，也会调用相关的MUX例程。值得注意的是，网络层协议和数据链路层驱动程序不能直接通讯，它们必须通过 MUX。如图3所示：