模块名称

培训主题

核心学习内容

第一部分

VxWorks软件开发流程、工具与开发环境

1.  VxWorks软件开发过程：讲解嵌入式实时系统开发核心流程，重点说明VxWorks软件交叉开发的原理、流程与关键要点，适配当前嵌入式交叉开发主流模式；

2.  编译、汇编、链接与调试：详解编译器、汇编器、链接器、调试器的核心功能与工作机制，结合VxWorks开发场景，说明各工具的选型与使用方法；

3.  VxWorks软件运行调试方法：实操演示三种调试方式——软件模拟调试、目标机监控调试、在线仿真调试，讲解每种方式的适用场景、操作步骤与注意事项；

4.  Tornado的调试方法：详解Tornado调试工具套件的使用，包括Browser工具的功能与操作、Debugger调试工具的核心用法、GDB调试工具的集成与使用，总结调试常用技巧；

5.  Tornado调试问题及解决方法：针对程序常见异常（指令异常、堆栈异常、死循环、数据覆盖），分析异常原因，演示排查思路与解决方法，规避开发误区；

6.  任务调试模式下的多任务调试：讲解多任务调试的核心步骤，实操演示多任务场景下的调试方法，解决多任务冲突、优先级抢占等调试难点；

7.  VxWorks软件开发环境：讲解VxWorks集成开发环境的构成，详解基于VxWorks的Tornado／Workbench工具使用，以及Eclipse平台与VxWorks的集成配置方法。

第二部分

基于VxWorks C语言软件项目的组织

1.  VxWorks C语言项目中的文件依赖关系：详解项目文件组织结构，重点讲解Make文件的编写规范、配置方法，实现项目的自动化编译与构建；

2.  VxWorks C代码与汇编：讲解ATPCS规范的核心要求，实操演示C与汇编的混合编程方法，明确编译器对局部变量、入口参数的存储与处理逻辑；

3.  实时VxWorks软件应用模式：解析VxWorks运行时系统结构，对比基于裸板系统与带操作系统的嵌入式应用模式，结合当前主流场景说明选型技巧。

第三部分

VxWorks C软件结构设计模式

1.  VxWorks C软件模块与模块划分：讲解模块划分的原则与方法，实现软件的高内聚、低耦合，提升软件的可维护性与可扩展性；

2.  VxWorks C函数：讲解VxWorks环境下C函数的编写规范、调用机制，重点说明实时场景下函数的性能优化技巧；

3.  VxWorks C的面向对象：讲解在C语言中实现面向对象思想的方法（封装、继承、多态），适配嵌入式实时系统的软件设计需求；

4.  核心设计模式：详解访问硬件的设计模式、嵌入并发和资源管理的设计模式、状态机的设计模式，以及安全性和可靠性设计模式，结合实例说明每种模式的应用场景与实现方法。

第四部分

VxWorks实时操作系统中的任务设计

1.  VxWorks中的任务基础：讲解VxWorks仿多CPU环境的实现原理，明确任务的核心特性（实时性、独立性、可调度性等）；

2.  VxWorks任务的划分：详解各类任务的划分方法，包括设备依赖性任务、关键任务、紧迫任务、数据处理任务等，结合实时性需求说明划分原则；

3.  任务的可调度性分析：讲解任务可调度性的评估方法，确保任务能够在规定时间内完成执行，满足实时性要求；

4.  任务管理常用函数：讲解VxWorks中与任务管理相关的核心API（任务创建、删除、挂起、恢复等）的使用方法；

5.  VxWorks任务设计：实操演示任务函数的结构设计，分别实现单次执行任务、周期性执行任务、事件触发执行任务的开发；

6.  VxWorks任务优先级安排：讲解任务优先级资源的分配原则，明确优先级安排的核心策略，避免优先级反转等问题；

7.  任务的数据结构设计：区分与操作系统相关、无关的数据结构设计方法，确保数据存储的高效性与安全性；

8.  任务函数设计中的问题：讲解公共函数调用、任务间协调、共享资源访问、数据通信的实现方法与注意事项；

9.  任务函数的代码设计过程：梳理系统总体任务关联图绘制、任务关联分析、程序流程图设计、代码编写的全流程，规范开发流程。

第五部分

VxWorks实时操作系统中任务同步与通信

1.  基础机制：讲解VxWorks任务及任务间通信的核心逻辑，解析多任务机制、任务状态转变、Wind任务调度、任务控制的原理；

2.  任务扩展与异常处理：讲解任务扩展函数的使用方法，以及任务异常的捕获、处理机制，提升任务运行的可靠性；

3.  共享资源管理：讲解共享代码的重入设计、共享数据结构的安全访问方法，规避数据竞争问题；

4.  同步与通信方式：详解互斥锁、信号量、消息队列、管道、任务间网络通信、信号（signal）、VxWorks事件的核心原理与使用方法，结合场景说明每种方式的选型技巧；

5.  实操演练：结合多任务场景，实操演示多种同步通信方式的实现，解决任务间协调与数据交互问题。

第六部分

嵌入式实时操作系统VxWorks组件

1.  VxWorks内存管理：解析VxWorks中的内存布局，讲解内存管理系统函数的使用，详解虚拟内存、高速缓存（Cache）的工作原理，熟练运用常用内存API完成内存分配与释放；

2.  VxWorks中断和异常：讲解VxWorks的中断机制、异常机制的核心原理，实操演示中断服务程序的编写与配置，说明异常的排查与处理方法；

3.  VxWorks时钟和定时机制：详解VxWorks操作系统的时钟系统构成，讲解定时机制的实现原理，以及定时相关API的使用方法；

4.  VxWorks I/O系统：讲解文件、设备、设备驱动程序的关联关系，详解基本I/O接口、缓冲I/O、格式化I/O操作的使用，解析I/O系统的内部结构；

5.  VxWorks文件系统：讲解VxWorks文件系统的核心特性，详解文件系统访问接口的使用方法，适配嵌入式存储场景；

6.  VxWorks的网络系统：讲解VxWorks网络系统的架构，详解网络应用程序接口（API）的使用，实现嵌入式设备的网络通信功能。