QNX QNX是由QNX軟件系統有限公司開發的實時操作系統。
[編輯]基本特徵
＊ QNX是一個分佈式、嵌入式、可規模擴展的實時操作系統。它遵循POSIX.1
(程序接口)和POSIX.2
(Shell和工具)、部分遵循POSIX.1b(實時擴展)。它最早開發於1980年，到現在已相當成熟
。
[編輯]體系結構
＊
QNX是一個微內核實時操作系統，其核心僅提供4種服務：進程調度、進程間通信、底層網絡
通信和中斷處理，其進程在獨立的地址空間運行。所有其它OS服務，都實現爲協作的用戶進
程，因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大約爲12Kb)而且運行速度極快。
[編輯]調度策略
QNX 提供POSIX.1b標準進程調度：
＊ 32個進程優先級；
＊ 搶佔式的、基於優先級的正文切換；
＊ 可選調度策略：FIFO、輪轉策略、適應性策略。
[編輯]系統服務
QNX的系統服務：
＊
多種資源管理器，包括各種文件系統和設備管理，支持多個文件系統同時運行，包括提供完
全POSIX.1及UNIX語法的POSIX文件系統，支持多種閃存設備的嵌入式文件系統，支持對多種
文件服務器(如Windows NT/95、LAN
Manager等)的透明訪問的SMB文件系統、DOS文件系統、CD－ROM文件系統等。
＊ 設備管理。在進程和終端設備間提供大吞吐量、低開銷接口服務。
＊ 圖形／窗口支持。包括QNX Windows、X Window System for QNX、對MS Windows
NT/95和X Window系統的遠程圖形連接。
＊ TCP/IP for QNX。
＊
高性能、容錯型QNX網絡——FLEET，使得所有連入網絡的計算機變成一個邏輯上的超級計算
機。
＊
透明的分佈式處理。FLEET網絡處理與消息傳遞和進程管理原語的集成，將本地和網絡IPC統
一起來，使得網絡對IPC而言是透明的。
[編輯]系統開放性
QNX的開放性：
＊ QNX的POSIX兼容性和其提供的UNIX特色的編譯器、調試器、X
Window和TCP/IP都是UNIX程序員所熟悉的。
＊ 支持多種CPU：AMD ElanSC300/310/400/410、Am386 DE/SE、Cyrix
MediaGX、x86處理器(386以上)、Pentium系列、STMicroelectronics 的STPC。
＊ 多種總線：CompactPCI、EISA、ISA 、MPE (RadiSys)、STD、STD
32、PC/104、PC/104－Plus、PCI、PCMCIA、VESA、VME。
＊ 各種外設：多種SCSI設備、IDE/EIDE驅動器、10M/100M以太網卡、Token
Ring網卡、FDDI接口卡、多種PCMCIA設備、閃存、聲卡等等。
QNX結構：
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Po
werPC、MIPS、ARM等內核的移植，成爲在國內廣泛應用的嵌入式實時操作系統。
1 QNX內核簡介
QNX的微內核結構是它區別於其它操作系統的顯著特點。
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；內核模塊同處於一個保護空間，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，由於內核模塊（例如網絡驅動)處於保護
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，內核獨立自處於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
處於程序空間，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，必要的時候重新啓動或重新加載而無須重啓
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徵。
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最爲引人
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LINU
X應用程序可以在QNX下直接編譯生成。這意味着爲數衆多的穩定成熟的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：網絡管理模塊（io-net）、網絡協議模塊（npm-qnet.
so、npm-tcpip.so）、網絡設備驅動模塊（devn-ne2000.so）。
每個模塊各自具有不同的功能，但是它們具有一些相同的屬性。如：網絡設備驅動、TC
P/IP協議棧分別對上層io-net模塊和應用程序產生數據，兩者都可以被看作數據源；同時它
們也接受上層發來的數據，又可以同時被看作數據的消費者。過濾模塊對向上的數據進行篩
選，分協議進行處理；對向下的數據則進行相應的轉換，如進行網絡地址轉換NAT。轉換模
塊負責不同協議幀結構的轉換，在以太網的工作環境下，它就負責對IP數據報進行以太網幀
的封裝和解包。
和QNX其它服務進程一樣，QNX的網絡子系統也在內核外部空間運行。應用程序面對的是
一個統一的網絡接口，硬件相關的內容被完全包裝在網絡子系統內。
QNX網絡子系統的三個子模塊按層次分開，io-net模塊處於中心，是QNX網絡的核心和重
點，其它模塊都掛接在它上面。數據和信息的流動都必須經由io-net調度與轉發，所有其它
模塊所面對的就是一個單一主體。這樣的中心交換結構，屏蔽了各個模塊間相互協調的複雜
細節，在很大程序上方便了模塊的編寫工作；同時，io-net還是QNX的網絡管理中心。任何
網絡協議和網絡設備驅動程序都必須向io-net註冊，由它來加載，並接受io-net的配置和管
理，用戶對網絡狀態的查詢和管理也是通過io-net來實現的。
3 QNX網絡設備驅動
QNX網絡設備驅動模塊處於網絡硬件和io-net模塊之間。驅動模塊負責配置硬件使其正
常工作，向io-net報告數據收發情況，接收和傳遞數據，接受io-net的調度和管理。QNX網
絡設備驅動程序依照以上功能，分爲初始化、接收發送數據、網絡設備信息統計幾個功能塊
。要使網絡設備工作正常，驅動程序就要對它進行一定的寄存器配置，同時，還要向QNX網
絡子系統註冊自己，表明網絡設備的存在和網絡通信能力，才能爲系統和應用程序所用。在
初始化工作完成以後，網絡設備就進入了工作狀態，收發數據。設備信息的統計也是由設備
驅動程序來完成的。
(1)初始化
初始化包括兩個方面，一方面是初始化網絡設備，使其正常工作；另一個方面，是向io
-net正確註冊驅動模塊，表明自己的屬性，方便上層正確操作。網絡設備的初始化工作和硬
件緊密相關，這裏就不一一描述。
驅動模塊向io-net加載自己的時候，系統遵循如下工作流程：
①io-net搜索全局的符合io_net_dll_entry。它定義了驅動的初始化函數，io-net會直
接調用這個函數。
②初始化函數向io-net註冊驅動和相應的函數。
③初始化函數告訴io-net和它的模塊自己的通信能力。
經過以上流程以後，io-net中就建立起有關此驅動程序的數據和函數調用列表。驅動程
序必須正確編寫初始化函數，並將該函數正確鏈接至io_net_dll_entry。
（2)從網絡設備接收數據
當有包到達網絡設備的時候，網絡設備就會用某種方式通知驅動程序（例如中斷），此
時，驅動程序就要採取某種策略來處理到來的幀或數據。通常驅動程序這時候需要做以下工
作：
①通過DMA將包取回來；
②做相應的必要處理，如通知網絡設備釋放當前幀的緩存，配置寄存器讓網絡設備等待
下一幀到來等；
③通過調用io-net的tx_up_start()函數把包傳遞給上層模塊。
當上層所有的模塊都完成對這個包的處理以後，io-net調用我們驅動中的tx_done（）
函數，它來做最後的處理工作。
tx_up_start（）函數是設備驅動中比較關鍵的函數，下面簡要部分一下這個函數的入
口參數。
npkt_t*(*tx_up_start)(int registrant_hdl，
nptk_t *npkt,
int off,
int framelen_sub,
uint16_t cell,
uint 16_t endpoint,
uint16_t iface，
void *done_hdl)
其中:int registrant_hdl--本驅動在io-net中的句柄，註冊時由io-net生成；
nptk_t *npkt --需要處理的包的指針；
int off--底層協議包頭長度，如以太網幀頭部長度；
int framelen_sub--尾部填充的長度，對於以太網這個值爲零；
uint16_t cell、uint16_t
endpoint--endpoint和cell是io-net在註冊的時候分配的用來區別不同的驅動；
uint16_t iface--接口號，可以讓同一個驅動負現多個相同硬件；
void *done_hdl--該指針指向tx_done（）函數需要的額外數據。
（3）向網絡設備發送數據
當上層模塊需要硬件傳送包的時候，會調用io-net管理器的rx_down()函數。
int(*rx_down)(npkt_t*npkt，
void *func_hdl）
rx_down函數入口參數中，npkt是指向需要傳送的數據的結構指針，func_hdl是相應驅
動模塊在io-net中的句柄。其中npt結構包含許多成員，其中的重要成員如:
cell、endpoint、iface 需要處理該包的硬件標識
buffers 指向包的指針
tot_iov 包含數據包的所有I/O矢量
Framelen 所有數據的長度，以字節爲單位
驅動模塊在接收到io-net的調用後，就要配置網絡設備，讓它完成數據的發送工作。網
絡設備發送數據所需要的信息都會在相應的數據結構中，如net_buf_t結構中保存了等待傳
送的數據包的鏈接列表，配置DMA所需的物理地址在net_iov_t中等。驅動模塊要等待硬件完
成這些包的傳送，並調用io-net的tx)done（）函數通知上層模塊驅動程序已經完成了數據
的發送。
4 網絡設備信息的統計
應用程序或者用戶可以通過網絡信息接口nicinfo工具來了解網絡工作狀態。信息的查
詢都是通過io-net來進行的。驅動程序必須維護相應的狀態數據，方便io-net的查詢。網絡
設備有一些共同的狀態屬性，如收到和發出的包的個數、發送錯誤的包的個數等，不同的網
絡設備還會具有不同的屬性和狀態，這些都可以在驅動程序中用數據結構詳細列明。
需要維護的數據結構中，主要的是Nic_t，它包括四個子結構；
CustNicStats--網絡信息入口；
EthernesStats_t--以太網狀態；
GenStats_t--常用統計信息；
NetStats_t--網絡信息（包含常用統計信息）。
以上是驅動程序需要維護的數據。當用戶或應用程序要查詢這些信息的時候，它們就通
過Nicinfo工具對/dev/io-net/en0調用devctl()函數來取得網絡信息。信息的取得是必須通
過io-net來完成的，io-net對信息的查詢則是通過調用io_net_register_funs_t結構中所指
向的函數來取得信息的。例：
#include<sys/nic.h>
int generic_eth_devctl(void *hdl,int dcmd,void ＊data,size_t size,int
＊ret）
{
Nic_t ＊nic=(Nic_t ＊)hdl；
int status;
status=EOK;
switch(dcmd){
case DCMD_IO_NET_NICINFO;
memcpy(data,nic,min(size,sizeof(Nic_t)));
break;
default:
status=ENOTSUP;
break;
}
return(status）；
}
結束語
網絡設備的驅動是網絡系統的最低層和最基礎的模塊，是如今嵌入式開發中首先要解決
的問題之一。由於QNX具有微內核的特點，其網絡設備驅動程序的開發不需要內核調試，更
適合初學者掌握。本文對QNX操作系統及網絡設備驅動程序的介紹，可以幫助讀者對相關內
容作初步瞭解。
QNX用戶評價：
QNX有一個非常華麗的圖形界面，並且號稱運行速度比Windows或Linux更快。不用不知
道，一用你會忘不掉：P
壟斷的微軟Windows操作系統和自由的Linux操作系統都是很多朋友熟知的計算機主要的
操作系統。但是您聽說過QNX計算機操作系統嗎？如果我告訴您QNX操作系統運行的速度比Wi
ndows或Linux還快，而且用戶界面也十分華麗，您相信嗎？
別以爲QNX是剛剛誕生的計算機操作系統，它早就在20年前就誕生了，但是QNX作爲一種
專業的操作系統，至今它還未能進入普通用戶的計算機爲我們服務。其中的原因無疑是很復
雜的。
QNX的發音也十分有趣，大家知道Linux用漢語發音就是“裏訥克斯”，而QNX的發音就
是“cue-nix”：）。如果您使用的是Pentium處理器系列的計算機，那麼在這臺計算機的硬
盤上安裝QNX操作系統是很容易的事情，QNX可以在Windows下安裝，它和Linux一樣，是一種
類UNIX的操作系統。另人驚異的是QNX也是免費的操作系統，可以直接到QNX的網站上下載這
個原版操作系統。當然，購買一張QNX的CD-ROM也是很方便的。一張QNX的安裝盤CD-ROM售價
爲30美圓。在QNX的主頁上有很詳細的介紹和資料，還有關於QNX的新聞及應用軟件可供用戶
閱讀下載。
有了QNX，您計算機裏的操作系統不只是Windows獨霸了，QNX完全可以取代霸道的Windo
ws平臺。很多初學計算機的朋友因爲接觸最多的是Windows平臺，以至於他們誤認爲Windows
98就是“OS”的唯一選擇。現在不同了，使用QNX同樣也能很好的管理計算機了。
簡單的說，操作系統就是給計算機一個靈活的大腦，一個強健的心臟和突出的個性。沒
有操作系統，計算機什麼也做不了，只能是一堆廢物。
QNX是由一家位於加拿大的QNX軟件系統公司（簡稱QSSL）推出的。該公司位於渥太華(
加拿大城市)的市郊。最近從該公司傳來好消息說，該公司已經面向普通用戶推出了可以免
費使用、非商業用的個人用戶版本的QNX實時平臺或稱作QNX
RTP，最小的在Windows下安裝文件只有24MB。當這個版本正式向公衆推出的時候，大約有40
0000人次從網上下載了這個QNX
RTP版本。這大大出乎了意料，沒有想到竟然有這麼多人對這個操作系統感興趣。因爲很多
人在以前根本就沒有聽說過世界上還有這麼一個免費的QNX操作系統。
現在要在這麼一臺電腦上試裝這個QNX操作系統。電腦的硬件配置爲233 MHZ AMD K6
處理器，96MB內存，ATI All-in-Wonder Pro顯示卡，Sound Blaster AWE 32
聲卡，兩個硬盤驅動器和兩個CD-ROM驅動器，一個SCSI硬盤和一塊標準的網卡。
在安裝的過程中除了遇到一個小故障之外，一切還算順利。那塊SCSI卡沒有能被QNX自
動配置。查閱QSSL公司的資料，該公司說他們正在努力的修正這個SCSI的問題。
如果您是一位有經驗的Linux用戶，那麼QNX會使您很快就能上手。雖然它和Linux有很
大的區別。QNX
RTP使用的命令和操作是和Linux的許多“shell”命令是兼容的。更令人滿意的是QNX的文件
分級目錄（組織，文件名和目錄）和Linux幾乎是一樣的。可以說QNX
RTP和舊的Linux是十分相象的。這對許多喜歡Linux，對Linux有一定實際操作經驗的用戶來
說無疑是一個福音。QNX在他們手裏很快就能玩轉。
但QNX和Linux最大的不同就是QNX的圖形用戶界面設計的十分漂亮。儘管Linux使用的是
經久世故的X
Window系統，但是和QNX的稱爲“Photon”的圖形用戶界面相比還是顯得QNX略省一籌。
不用不知道，一用忘不掉：QNX RTP的圖形用戶界面－Photon MicroGUI非常酷
QNX的Photon
MicroGUI窗口系統是最“酷”的GUI（圖形用戶界面）。安裝QNX後，你就會發現QNX的默認
桌面背景“炫”得讓你暈倒，得讓人給你叫個醫生來了：）。
另外要提到的是，QNX RTP
的運行速度是那樣的快，是否所有的用戶都能夠接受？沒有錯，在同樣的電腦硬件配置情況
下，QNX確實運行速度要比其他的Windows系統要快得多。在使用鼠標和窗口的操作界面下，
QNX的運行速度確實是讓人滿意的。給人以一種“豪爽”的感覺。
以上關於QNX的優點介紹得讓你立刻想鼓掌，狠不得馬上下載一個QNX試一試，但是有些
問題是要說清楚的。QNX儘管是非常好的一個操作系統。但是你平時主要工作如果需要處理
電子表格，管理金融等等，那麼QNX可能不太適合你。因爲能在QNX下運行的應用軟件並不多
。這也是制約QNX發展的一個重要原因了。
但是也不必太擔心軟件不夠用的問題，起碼QNX能讓你進行很多基本的操作。你可以用Q
NX來計算數據，播放CD音樂，使用電子郵件程序，進行文字處理工作，簡單的圖象瀏覽，還
有一些Linux上已經除去的屏幕保護程序，桌面背景轉換，軟件的安裝管理功能等等。甚至
你還可以在QNX上添加專用版本的Real
Player軟件，喜歡玩遊戲的朋友還可以安裝Quake這個著名的遊戲。所有在QNX上玩過Quake
的朋友都說Quake在QNX上的運行速度比任何操作系統都要快。這確實是一個對遊戲迷來說是
非常好的消息。
好了，現在我們來總結一下QNX的所有優點：
速度極快：QNX的運行速度非常快，其他的操作系統沒有辦法和它相比。
系統非常安全：QNX上沒有計算機病毒，這是和Linux一樣的，所以QNX
RTP不存在被病毒破壞資料的危險，只有在微軟Windows系統中纔會有被病毒感染的噩夢。另
外，QNX的用戶管理相當出色，它絕對不會讓一個沒有輸入正確密碼的人闖入計算機系統中
。
QNX有一個最好的網頁瀏覽器：QNX裏的網頁瀏覽器叫做“Voyager”，瀏覽網頁的速度
快得象火箭。和Voyager相比，微軟的IE和網景公司的NC瀏覽器簡直就是一輛破舊的老爺車
。但是這個Voyager瀏覽器目前還有些臭蟲，QSSL公司的軟件工程師正在改進它。
QNX的最大不同：QNX完全不像Windows，那是一件好事情。它是免費的操作系統，可以
在網上下載安裝使用。它的使用和操作也十分的容易。
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QNX Neutrino QNX Neutrino 實時操作系統
從1980年起，生產商就開始把QNX的操作系統使用在他們重要的應用上。從醫藥器材、
互聯網路由器到電訊系統、911報警裝置、處理控制系統、甚至航天系統，凡是需要一天24
小時不間斷運行的系統都離不開QNX實時操作系統。因爲QNX實時操作系統給他們提供標準的
穩定性，容錯性和兼容性。
是什麼使得QNX Neutrino
實時操作系統如此的傑出？那是因爲它是一個真正的微內核操作系統。在QNX Neutrino
實時操作系統 (QNX Neutrino Real time Operating System)
裏的每一個驅動程序、應用、協議棧和文件系統都在內核的外部運行。因爲如此，當以上任
何一個系統發生問題時，實時操作系統會立即使此項運行停止，並重新啓動這項系統，與此
同時，其他所有的系統和內核的運行不會因此而受影響。QNX
Neutrino是目前市場上唯一一個擁有以上功能的實時操作系統。
功能和優點
QNX Neutrino 實時操作系統給您帶來:
·
設計能夠隨時進行現場升級，從而延長系統生存週期並擴展具有系統機能的高穩定性系統。
·
完善的自治癒系統使整個操作系統本身能很快地進行糾錯並排錯，從而大大提高了操作系統
的可利用率。
·
按照各個應用的需要，選擇您所需的元件進行操作，也可利用內置的對稱式多重處理器，來
增強雙處理器的性能。
·
擁有設計簡單的容錯集羣，只要在網絡上再多連接一臺中央處理器，多臺處理器間就能各自
獨立地進行分佈處理，這樣一來就提高了系統的工作效率。
· 通過快速準確地實時響應來優化系統的性能。
·
通過對POSIX標準的可擴充性的支持，增強了應用的可移植性，使客戶從Linux，Unix和其他
開放資源程序上，更快地移植到QNX上來。
·
通過對較先進的網絡瀏覽器、多層顯示和三維立體顯示的支持，來呈現更好的圖表用戶界面
。
·
通過可擴增到4G的內存容量，使PowerPC、MIPS和X86的處理器的物理地址的範圍大大擴大了
。
·
爲您的操作系統尋覓最好的硬件平臺，通過運行支持和適合的常見芯片（如：MIPS,PowerPC
,SH-4,ARM,StrongArm,XScale和X86）的開發包，使系統能更快地啓動和操作。
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