QNX操作系統及網絡設備驅動模塊

摘要：介紹嵌入式操作系統QNX的微內核結構、基于io-net的網絡子系統、網絡設備驅動程序的組成；給出以以太網網設備驅動程序為例的詳細說明，包括初始化、從網絡設備接收數據，向網絡設備發送數據和網絡設備信息的統計。

    關鍵詞：QNX 網絡 驅動程序

QNX是業界公認的X86平臺上最好的嵌入式實時操作系統之一。它具有獨一無二的微內核實時平臺，建立在微內核和完全地址空間保護基礎之上，實時、穩定、可靠，已經完成到PowerPC、MIPS、ARM等內核的移植，成為在國內廣泛應用的嵌入式實時操作系統。本文簡單介紹QNX內核和網絡結構的特點，針對目前熱門的網絡應用環境，討論QNX網絡設備驅動程序的結構和編寫。

1 QNX內核簡介

QNX的微內核結構是它區別于其它操作系統的顯著特點。目前嵌入式系統中，操作系統和應用程序之間的關系大概可以歸納為圖1～圖3所示的三種情況。

平板式內存結構，如圖1所示，所有的程序都使用同一個地址空間，不加保護；應用程序可以自由訪問所有空間，效率較高，但是任何應用程序指針錯誤都可能會導致內核崩潰。

大內核內存結構，如圖2所示，操作系統內核和各種驅動程序、網絡協議在同一個地址空間，應用程序在單獨空間；內核模塊同處于一個保護空間，運行效率高，應用程序無法直接訪問保護空間，系統穩定性大大提高。缺點是，由于內核模塊（例如網絡驅動)處于保護空間，因此調試困難，任何驅動程序的修改都要重新編譯內核，無法做到驅動的動態加載和卸載。

QNX的微內核結構，如圖3所示，內核獨立自處于一個被保護的地址空間；驅動程序、網絡協議和應用程序處地程序空間中。

微內核結構的優點：①驅動程序、網絡協議、文件系統等操作系統模塊和內核相互獨立，任何模塊的故障都不會導致內核的崩潰；②驅動程序、網絡協議、文件系統和應用程序都處于程序空間，都調用相同的內核API，開發與調試和應用程序沒有區別；③操作系統功能模塊可以根據需要動態地加載或卸載，不需要編譯內核。在高可靠性要求的情況下，可以編寫監視模塊，對可靠性要求高的模塊進行監視，必要的時候重新啟動或重新加載而無須重啟系統。高可靠性的內核結構使QNX具備了高可靠性嵌入式操作系統的本質特征。

在具有高可靠性內核的基礎上，QNX的創新設計使它同樣具有很高的效率。QNX最為引人注目的地方是，它是UNIX的同胞異構體，保持了和UNIX的高度相似性，絕大多數UNIX或LINUX應用程序可以在QNX下直接編譯生成。這意味著為數眾多的穩定成熟的UNIX、LINUX應用可以直接移植到QNX這個更加穩定高效的實時嵌入式平臺上來。

2 QNX網絡結構

QNZ網絡子系統由三個部分組成：網絡

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