引言
VxWorks是美國WRS(Wind River System)公司推出的一個具有微內(nèi)核,、可裁剪的高性能強實時操作系統(tǒng),該實時操作系統(tǒng)在航空,、廣播,、運輸、醫(yī)療,、自動化生產(chǎn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用,,尤其是在國防和軍事上的一些高精尖技術(shù)及實時性要求極高的領(lǐng)域中,,就更體現(xiàn)出了其優(yōu)越的性能,。
X86或80X86是Intel公司開發(fā)的微處理器體系結(jié)構(gòu)的泛稱。采用X86架構(gòu)的Intel CPU及其兼容CPU都使用X86指令集,,作為個人計算機的標(biāo)準平臺,,它們構(gòu)成了當(dāng)今數(shù)量最大的CPU陣營。VxWorks可支持多種不同體系結(jié)構(gòu)的32位CPU,,其中就包括現(xiàn)在使用最為廣泛的X86系列CPU,。
1 VxWorks for x86系統(tǒng)中的系統(tǒng)時間
我們知道,在VxWorks for x86系統(tǒng)中沒有直接讀取RTC(實時時鐘控制器)的函數(shù),,在目標(biāo)板每次加電或重啟后,,用time.h中的函數(shù)第一次讀到的時間始終是“THU JAN 01 00:00:00 1970”。這里取到的系統(tǒng)時間是從開機到現(xiàn)在的時間,,也就是說,,VxWorks的系統(tǒng)日期和時間是相對于一個基準的日期時間計算出來的,這一基準時間就是“THU JAN O1 00:00:00 1970”,,其他日期時間對系統(tǒng)來說都是相對于這一基準時間已經(jīng)過的秒數(shù),。因此,這樣取到的系統(tǒng)時間是沒有任何使用價值的,。
然而,,在實際應(yīng)用中,我們經(jīng)常需要用到“真實的”VxWorks系統(tǒng)時間,,比如在文件系統(tǒng)中創(chuàng)建文件時,,我們就希望文件創(chuàng)建的時間是實時時鐘的時間,同時在日志文件中記錄的時間也希望是實時時鐘的時間,。但是,,在文件系統(tǒng)中能直接訪問的卻是上述那個“沒有使用價值的”系統(tǒng)時間。這種情況就為應(yīng)用帶來了很大的不便,。
為了獲得一個有實際使用價值的系統(tǒng)時間,,我們就需要系統(tǒng)時間能與目標(biāo)板的實時時鐘保持同步。
實際上,。在VxWorks for x86系列的機器中,,可以通過讀寫特定的端口來讀?。O(shè)置保存在BIOS中的實時時鐘。
2 VxWorks for x86中系統(tǒng)時間和實時時鐘的同步
使用VxWorks的ansiTime庫(time.h)中的time()函數(shù)可以讀取當(dāng)前秒鐘形式的日歷時間,,也就是系統(tǒng)加電后相對于基準時間所經(jīng)過的秒數(shù),;使用locatime ()函數(shù)則可以將此日歷時間轉(zhuǎn)換成tm型結(jié)構(gòu)的日期和時間;之后,,再使用asctime()函數(shù)可將tm型結(jié)構(gòu)的日期和時間轉(zhuǎn)換成包含日期和時間的字符串,。
使用以上這些函數(shù)可以編寫一個顯示當(dāng)前系統(tǒng)時間的函數(shù)GetSysTime(),其內(nèi)容如下:
系統(tǒng)加電后,,調(diào)用GetSysTime (函數(shù),,其顯示內(nèi)容為“time is:THU JAN 01 00:00:00 1970”。而在實際應(yīng)用中,,通常希望獲取保存在BIOS中的實時時鐘,,并使用這個實時時鐘來設(shè)置系統(tǒng)時間,從而使系統(tǒng)時間與實時時鐘保持同步,。因此,,在VxWorks for x86系統(tǒng)中,可以通過讀寫端口0x70,,0x71來訪問BIOS中的實時時鐘,。其中,端口地址0x70對應(yīng)的是實時時鐘的索引寄存器(表1所列是實時時鐘索引寄存器的定義),,端口地址0x71對應(yīng)的是實時時鐘的數(shù)據(jù)寄存器,。實時時鐘的秒、分,、時,,日、月,、年在索引寄存器中的存放地址分別是0x00,、0x02、0x04,,0x07,、0x08、0x09,。
需要注意的是,,從端口中讀到的數(shù)據(jù),其格式為BCD碼,,因此在使用前還需要將其轉(zhuǎn)換為十進制數(shù),。
在把轉(zhuǎn)換后的實時時鐘的秒、分,、時,,日,、月、年等數(shù)據(jù)賦給tm型結(jié)構(gòu)變量的相應(yīng)成員后,,可使用ansiTime庫(time.h)中的mktime ()函數(shù)將tm型結(jié)構(gòu)的日期和時間轉(zhuǎn)換成秒鐘形式的日歷時間,,并烙其賦給timespec型結(jié)構(gòu)變量的tv-sec成員(timespec型結(jié)構(gòu)的tv_nsec成員可設(shè)置為0),這樣,,通過使用clockLjb庫中的clock_settime()函數(shù)就可以將系統(tǒng)時間設(shè)置為實時時鐘的時間,,從而實現(xiàn)系統(tǒng)時間與實時時鐘同步。
函數(shù)BCD2BIN ()用來將BCD碼轉(zhuǎn)換為十進制數(shù),,它的輸入為BCD碼,,返回值為十進制數(shù)。其內(nèi)容如下:
函數(shù)BIOSTimeGet ()用來從端口讀取BIOS時間,,在該函數(shù)內(nèi)部調(diào)用BCD2BIN()函數(shù),,其返回值為tm型結(jié)構(gòu)的日期和時間。具體內(nèi)容如下:
函數(shù)SetSysTime ()可用來將系統(tǒng)時間設(shè)置為實時時鐘時間,,在該函數(shù)的內(nèi)部調(diào)用BIOSTimeGet ()函數(shù)的內(nèi)容如下:
調(diào)用SetSysTime()函數(shù)后再調(diào)用GetSysTime()函數(shù),其顯示內(nèi)容就是當(dāng)前實時時鐘的時間,,這表明系統(tǒng)時間和實時時鐘已實現(xiàn)了同步,。
3 實時時鐘的特定時間設(shè)置
在某些應(yīng)用中,有時我們也希望能校正實時時鐘,,也就是能將BIOS中的實時時鐘設(shè)置為某個特定時間,。這個功能同樣可以通過訪問端口0x70,0x71來實現(xiàn),。
需要注意的是,,寫入到端口的數(shù)據(jù),其格式為BCD碼,,因此在使用前,,需要將數(shù)據(jù)從十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼。
函數(shù)BIN2BCD()可用來將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼,,它的輸入為十進制數(shù),,返回值為BCD碼。其內(nèi)容如下:
函數(shù)BIOSTimeSet()用來通過端口設(shè)置BIOS時間,,在該函數(shù)內(nèi)部調(diào)用BIN2BCD()函數(shù),,它的輸入為tm型結(jié)構(gòu)的日期和時間。其內(nèi)容如下:
函數(shù)SetBIOSTime()可用來將當(dāng)前時間或某個特定時間(如:2009-10-1 10:10:10)設(shè)置為實時時鐘的時間,,在該函數(shù)的內(nèi)部調(diào)用BIOSTime-Set ()函數(shù)的內(nèi)容如下:
在調(diào)用SetBIOSTime()函數(shù)設(shè)置實時時鐘后,,再調(diào)用SetSysTime ()函數(shù)即可使系統(tǒng)時間與剛設(shè)置的實時時鐘保持同步。
該程序在VxWorks5.4.2,,Tomad02.0.2,,BSP包為pcPentium的Pentium主板上已調(diào)試運行通過,。
4 結(jié)束語
VxWorks因其卓越的性能在嵌入式實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)了領(lǐng)導(dǎo)地位,x86雖然不是一個專門的嵌入式平臺,,但因其具有低廉的價格,、豐富的軟硬件資源而得到了廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)可通過操作目標(biāo)板上的硬件端口來讀寫保存在BIOS中的實時時鐘,,并使VxWorks的系統(tǒng)時間和實時時鐘保持同步,。這個方法為VxWorks for x86這一目前流行的嵌入式平臺中的相關(guān)應(yīng)用提供了支持。