0 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)和科學研究等領域中有著廣泛的應用，尤其是在國防和軍事上的一些高精尖技術及實時性要求極高的領域中，就更體現(xiàn)出了其優(yōu)越的性能。

X86或80X86是Intel公司開發(fā)的微處理器體系結構的泛稱。采用X86架構的Intel CPU及其兼容CPU都使用X86指令集，作為個人計算機的標準平臺，它們構成了當今數(shù)量最大的CPU陣營。VxWorks可支持多種不同體系結構的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換成tm型結構的日期和時間；之后，再使用asctime()函數(shù)可將tm型結構的日期和時間轉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前系統(tǒng)時間的函數(shù)GetSysTime()，其內(nèi)容如下：



系統(tǒng)加電后，調用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換為十進制數(shù)。

在把轉換后的實時時鐘的秒、分、時，日、月、年等數(shù)據(jù)賦給tm型結構變量的相應成員后，可使用ansiTime庫(time．h)中的mktime ()函數(shù)將tm型結構的日期和時間轉換成秒鐘形式的日歷時間，并烙其賦給timespec型結構變量的tv-sec成員(timespec型結構的tv_nsec成員可設置為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)部調用BCD2BIN()函數(shù)，其返回值為tm型結構的日期和時間。具體內(nèi)容如下：




函數(shù)SetSysTime ()可用來將系統(tǒng)時間設置為實時時鐘時間，在該函數(shù)的內(nèi)部調用BIOSTimeGet ()函數(shù)的內(nèi)容如下：



調用SetSysTime()函數(shù)后再調用GetSysTime()函數(shù)，其顯示內(nèi)容就是當前實時時鐘的時間，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置

在某些應用中，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)轉換為BCD碼。

函數(shù)BIN2BCD()可用來將十進制數(shù)轉換為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()用來通過端口設置BIOS時間，在該函數(shù)內(nèi)部調用BIN2BCD()函數(shù)，它的輸入為tm型結構的日期和時間。其內(nèi)容如下：



函數(shù)SetBIOSTime()可用來將當前時間或某個特定時間(如：2009-10-1 10：10：10)設置為實時時鐘的時間，在該函數(shù)的內(nèi)部調用BIOSTime-Set ()函數(shù)的內(nèi)容如下：



在調用SetBIOSTime()函數(shù)設置實時時鐘后，再調用SetSysTime ()函數(shù)即可使系統(tǒng)時間與剛設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主板上已調試運行通過。

4 結束語

VxWorks因其卓越的性能在嵌入式實時操作系統(tǒng)領域占據(jù)了領導地位，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用。該系統(tǒng)可通過操作目標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應用提供了支持。