嵌入式系統(tǒng)VxWorks中針對X86開發(fā)時標準輸入輸出的重定向 - 全文

　　VxWorks 操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS)，是嵌入式開發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌入式實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實時性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習、彈道制導(dǎo)、飛機導(dǎo)航等。實時嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks已經(jīng)在國內(nèi)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中占據(jù)著重要的地位，特別是在通信行業(yè)中。

　　在通信設(shè)備中，一般都是無頭設(shè)備，所謂無頭設(shè)備是指不外接顯示器，也不外掛鍵盤的，那么這個時候一般采用串口作為其輸入輸出的用戶操作接口。怎么將串口轉(zhuǎn)換為標準輸入輸出的用戶操作接口，此時就出現(xiàn)了標準輸入輸出的重定向問題，筆者在VxWorks的開發(fā)中，曾多次碰到此問題，并就此問題進行了一些研究，也有一些心得。

　　VxWorks5.4中的輸入輸出重定向

　　在VxWorks5.4 for X86的開發(fā)中，缺省輸入輸出是PC console，也即通過VGA的標準輸出和鍵盤的標準輸入。

　　那么此時怎么將其輸入輸出定向到串口上來呢?

　　a)、BootRom中的重定向

　　打開targetconfigallbootConfig.c文件，可以找到這樣一行代碼：

　　consoleFd = NONE;

　　此consoleFd變量即標準輸入輸出句柄，此時為空。

　　同樣，可以找到如下的三行代碼：

　　ioGlobalStdSet (STD_IN, consoleFd);

　　ioGlobalStdSet (STD_OUT, consoleFd);

　　ioGlobalStdSet (STD_ERR, consoleFd);

　　此三行代碼的意思是將標準輸入輸出定向到consoleFd。

　　在這兩段代碼之間有打開諸如串口、PC console等過程，并將其打開的句柄賦給了consoleFd，這樣就將其標準輸入輸出定向到PC console等。

　　同樣，如果在定向之前，即ioGlobalStdSet函數(shù)之前打開別的I/O設(shè)備，如socket、文件、管道等的話，那么標準輸入輸出就定向到socket、文件、管道等。

　　一般情況下，用戶采用串口作為輸入輸出操作接口，所以我們一般將標準輸入輸出定向到串口。

　　那么，怎么將標準輸入輸出定向到串口呢?按照以上原理，只要在ioGlobalStdSet函數(shù)之前打開相應(yīng)的串口并將所打開的串口句柄賦給consoleFd就可以了。

　　實現(xiàn)代碼如下：

　　/*打開串口，輸入輸出重定向到超級終端*/

　　if((consoleFd=open("/tyCo/0",O_RDWR,0))==ERROR)

　　logMsg("open /tyCo/0 error! n",0,0,0,0,0,0);

　　(void)ioctl(consoleFd,FIOBAUDRATE,9600);

　　(void)ioctl(consoleFd,FIOSETOPTIONS,OPT_TERMINAL&~OPT_ECHO);

　　(void)ioctl(consoleFd,FIOWFLUSH,0);

　　(void)ioctl(consoleFd,FIORFLUSH,0);

　　b)、VxWorks中的重定向

　　在BootRom中將標準輸入輸出已經(jīng)定向到串口，但是在VxWorks中，當BootRom起來將VxWorks引導(dǎo)后，將執(zhí)行權(quán)交給了VxWorks，而此時VxWorks會將BootRom中對硬件初始化的過程重新初始化，故其定向會重新按照缺省方式定向到PC console，標準VGA輸出和鍵盤輸入。

　　那么又怎么將其定向回串口呢?

　　打開targetconfigcompssrcusrPcConsole.c文件

　　在其代碼中也同樣可以看到其定向過程，那么我們也可以按照BootRom的方式將串口打開并定向。

　　VxWorks5.5中的輸入輸出定向

　　在VxWorks5.5中，已經(jīng)將其標準輸入輸出直接定向到串口，并且其標準輸入輸出更簡單，直接通過targetconfigbspNameconfig.h文件中的宏定義就可以實現(xiàn)。

　　怎么樣切換回PC console的輸入輸出模式呢?

　　在targetconfigbspNameconfig.h文件中，可以找到如下定義：

　　#undef INCLUDE_PC_CONSOLE /* PC keyboard and VGA console */

　　#ifdef INCLUDE_PC_CONSOLE

　　# define PC_CONSOLE (0) /* console number */

　　# define N_VIRTUAL_CONSOLES (2) /* shell / application */

　　#endif /* INCLUDE_PC_CONSOLE */

　　/* PS/2 101-key default keyboard type (use PC_XT_83_KBD for 83-key) */

　　#define PC_KBD_TYPE (PC_PS2_101_KBD)

　　從上可以看出，缺省情況下，宏INCLUDE_PC_CONSOLE是關(guān)閉的，所以我們在制作BootRom后，啟動時在顯示器上會出現(xiàn)如下的輸出：

　　V1.6+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++……

　　并且此時會停在這里不動，感覺好象是系統(tǒng)不能啟動，其實，系統(tǒng)已經(jīng)啟動起來了，并且其打印信息已經(jīng)輸出到串口，如果你插上串口線的話，可以從超級終端看到打印輸出的。

　　定義宏INCLUDE_PC_CONSOLE后，同時也定義了PC_CONSOLE和鍵盤類型，這樣就可以通過鍵盤接受標準輸入，通過顯示器有標準輸出。

　　實際開發(fā)中的應(yīng)用

　　在實際產(chǎn)品開發(fā)中，用戶可能會開發(fā)適合自己風格的用戶操作接口，包括Telnet、console等，console即串口的超級終端輸入輸出，按照以上方法實現(xiàn)其定向，但是Telnet時可能就需要隨時將標準輸入輸出定向到打開的相應(yīng)的Telnet socket。WindRiver公司有一套制作用戶接口(CLI)工具——Rapi dControl，利用此工具可以很快開發(fā)出類CISCO風格的Telnet、console。此工具提供了將輸入輸出定向到Telnet socket的API 函數(shù)，但是有很多VxWorks的系統(tǒng)函數(shù)如ping、inetstatShow、ipstatShow其輸出還是標準的printf，故在Telnet 中調(diào)用這些函數(shù)時，就需要隨時實行標準輸入輸出的定向。

　　假如某Telnet打開的socket為sock：

　　ioGlobalStdSet(STD_OUT,sock);

　　ioGlobalStdSet(STD_IN,sock);

　　ioGlobalStdSet(STD_ERR,sock);

　　ipstatShow();

　　ioGlobalStdSet(STD_OUT,consoleFd);

　　ioGlobalStdSet(STD_IN,consoleFd);

　　ioGlobalStdSet(STD_ERR,consoleFd);

　　先將輸入輸出定向到sock，調(diào)用相關(guān)的函數(shù)，再將輸入輸出定向回來，如果不定向回來的話，那么console和別的Telnet就無法操作了。

　　結(jié)束語：

　　在VxWorks for PPC的系統(tǒng)中，不支持PC console模式，其標準輸入輸出缺省就是串口，故不存在輸入輸出的定向問題.

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