簡介
QNX是由QNX軟體系統有限公司開發的實時作業系統。
基本特徵
QNX是一個分散式、嵌入式、可規模擴展的實時作業系統。它遵循POSIX.1 (程式接口)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。
體系結構
QNX是一個微核心實時作業系統，其核心僅提供4種服務：進程調度、進程間通信、底層網路通信和中斷處理，其進程在獨立的地址空間運行。所有其它OS服務，都實現為協作的用戶進程，因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大約為12Kb)而且運行速度極快。
調度策略
QNX 提供POSIX.1b標準進程調度：
＊ 32個進程優先權；
＊ 搶占式的、基於優先權的正文切換；
＊ 可選調度策略：FIFO、輪轉策略、適應性策略。
系統服務
QNX的系統服務：
＊ 多種資源管理器，包括各種檔案系統和設備管理，支持多個檔案系統同時運行，包括提供完全POSIX.1及UNIX語法的POSIX檔案系統，支持多種快閃記憶體設備的嵌入式檔案系統，支持對多種檔案伺服器(如Windows NT/95、LAN Manager等)的透明訪問的SMB檔案系統、DOS檔案系統、CD－ROM檔案系統等。
＊ 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／視窗支持。包括QNX Windows、X Window System for QNX、對MS Windows NT/95和X Window系統的遠程圖形連線。
＊ TCP/IP for QNX。
＊ 高性能、容錯型QNX網路——FLEET，使得所有連入網路的計算機變成一個邏輯上的超級計算機。
＊ 透明的分散式處理。FLEET網路處理與訊息傳遞和進程管理原語的集成，將本地和網路IPC統一起來，使得網路對IPC而言是透明的。
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程式設計師所熟悉的。
＊ 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。
＊ 多種匯流排：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乙太網卡、Token Ring網卡、FDDI接口卡、多種PCMCIA設備、快閃記憶體、音效卡等等。
QNX結構
QNX 作業系統的Microkernel 結構QNX是業界公認的X86平台上最好的嵌入式實時作業系統之一。它具有獨一無二的微核心實時平台，建立在微核心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等核心的移植，成為在國內廣泛套用的嵌入式實時作業系統。
1 QNX核心簡介
QNX的微核心結構是它區別於其它作業系統的顯著特點。
平板式記憶體結構，所有的程式都使用同一個地址空間，不加保護；應用程式可以自由訪問所有空間，效率較高，但是任何應用程式指針錯誤都可能會導致核心崩潰。
大核心記憶體結構，如圖2所示，作業系統核心和各種驅動程式、網路協定在同一個地址空間，應用程式在單獨空間；核心模組同處於一個保護空間，運行效率高，應用程式無法直接訪問保護空間，系統穩定性大大提高。缺點是，由於核心模組（例如網路驅動)處於保護空間，因此調試困難，任何驅動程式的修改都要重新編譯核心，無法做到驅動的動態載入和卸載。
QNX的微核心結構，核心獨立自處於一個被保護的地址空間；驅動程式、網路協定和應用程式處地程式空間中。
微核心結構的優點：①驅動程式、網路協定、檔案系統等作業系統模組和核心相互獨立，任何模組的故障都不會導致核心的崩潰；②驅動程式、網路協定、檔案系統和應用程式都處於程式空間，都調用相同的核心API，開發與調試和應用程式沒有區別；③作業系統功能模組可以根據需要動態地載入或卸載，不需要編譯核心。在高可靠性要求的情況下，可以編寫監視模組，對可靠性要求高的模組進行監視，必要的時候重新啟動或重新載入而無須重啟系統。高可靠性的核心結構使QNX具備了高可靠性嵌入式作業系統的本質特徵。
在具有高可靠性核心的基礎上，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應用程式可以在QNX下直接編譯生成。這意味著為數眾多的穩定成熟的UNIX、LINUX套用可以直接移植到QNX這個更加穩定高效的實時嵌入式平台上來。
平板式記憶體結構
2 QNX網路結構QNZ網路子系統由三個部分組成：網路管理模組（io-net）、網路協定模組（NPM-qnet.so、npm-tcpip.so）、網路設備驅動模組（devn-ne2000.so）。
每個模組各自具有不同的功能，但是它們具有一些相同的屬性。如：網路設備驅動、TCP/IP協定棧分別對上層io-net模組和應用程式產生數據，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。過濾模組對向上的數據進行篩選，分協定進行處理；對向下的數據則進行相應的轉換，如進行網路地址轉換NAT。轉換模組負責不同協定幀結構的轉換，在乙太網的工作環境下，它就負責對IP數據報進行乙太網幀的封裝和解包。
和QNX其它服務進程一樣，QNX的網路子系統也在核心外部空間運行。應用程式面對的是一個統一的網路接口，硬體相關的內容被完全包裝在網路子系統內。
QNX網路子系統的三個子模組按層次分開，io-net模組處於中心，是QNX網路的核心和重點，其它模組都掛接在它上面。數據和信息的流動都必須經由io-net調度與轉發，所有其它模組所面對的就是一個單一主體。這樣的中心交換結構，禁止了各個模組間相互協調的複雜細節，在很大程式上方便了模組的編寫工作；同時，io-net還是QNX的網路管理中心。任何網路協定和網路設備驅動程式都必須向io-net註冊，由它來載入，並接受io-net的配置和管理，用戶對網路狀態的查詢和管理也是通過io-net來實現的。
3 QNX網路設備驅動
QNX網路設備驅動模組處於網路硬體和io-net模組之間。驅動模組負責配置硬體使其正常工作，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網路設備驅動程式依照以上功能，分為初始化、接收傳送數據、網路設備信息統計幾個功能塊。要使網路設備工作正常，驅動程式就要對它進行一定的暫存器配置，同時，還要向QNX網路子系統註冊自己，表明網路設備的存在和網路通信能力，才能為系統和應用程式所用。在初始化工作完成以後，網路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式來完成的。
(1)初始化
初始化包括兩個方面，一方面是初始化網路設備，使其正常工作；另一個方面，是向io-net正確註冊驅動模組，表明自己的屬性，方便上層正確操作。網路設備的初始化工作和硬體緊密相關，這裡就不一一描述。
驅動模組向io-net載入自己的時候，系統遵循如下工作流程：
①io-net搜尋全局的符合io_net_dll_entry。它定義了驅動的初始化函式，io-net會直接調用這個函式。
②初始化函式向io-net註冊驅動和相應的函式。
③初始化函式告訴io-net和它的模組自己的通信能力。
經過以上流程以後，io-net中就建立起有關此驅動程式的數據和函式調用列表。驅動程式必須正確編寫初始化函式，並將該函式正確連結至io_net_dll_entry。
（2)從網路設備接收數據
當有包到達網路設備的時候，網路設備就會用某種方式通知驅動程式（例如中斷），此時，驅動程式就要採取某種策略來處理到來的幀或數據。通常驅動程式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，如通知網路設備釋放當前幀的快取，配置暫存器讓網路設備等待下一幀到來等；
③通過調用io-net的tx_up_start()函式把包傳遞給上層模組。
當上層所有的模組都完成對這個包的處理以後，io-net調用我們驅動中的tx_done（）函式，它來做最後的處理工作。
tx_up_start（）函式是設備驅動中比較關鍵的函式，下面簡要部分一下這個函式的入口參數。
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--底層協定包頭長度，如乙太網幀頭部長度；
int framelen_sub--尾部填充的長度，對於乙太網這個值為零；
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體；
void *done_hdl--該指針指向tx_done（）函式需要的額外數據。
（3）向網路設備傳送數據
當上層模組需要硬體傳送包的時候，會調用io-net管理器的rx_down()函式。
int(*rx_down)(npkt_t*npkt，
void *func_hdl）
rx_down函式入口參數中，npkt是指向需要傳送的數據的結構指針，func_hdl是相應驅動模組在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 需要處理該包的硬體標識
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，以位元組為單位
驅動模組在接收到io-net的調用後，就要配置網路設備，讓它完成數據的傳送工作。網路設備傳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連結列表，配置DMA所需的物理地址在net_iov_t中等。驅動模組要等待硬體完成這些包的傳送，並調用io-net的tx)done（）函式通知上層模組驅動程式已經完成了數據的傳送。
4 網路設備信息的統計
應用程式或者用戶可以通過網路信息接口nicinfo工具來了解網路工作狀態。信息的查詢都是通過io-net來進行的。驅動程式必須維護相應的狀態數據，方便io-net的查詢。網路設備有一些共同的狀態屬性，如收到和發出的包的個數、傳送錯誤的包的個數等，不同的網路設備還會具有不同的屬性和狀態，這些都可以在驅動程式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--網路信息入口；
EthernesStats_t--乙太網狀態；
GenStats_t--常用統計信息；
NetStats_t--網路信息（包含常用統計信息）。
以上是驅動程式需要維護的數據。當用戶或應用程式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()函式來取得網路信息。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結構中所指向的函式來取得信息的。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
網路設備的驅動是網路系統的最低層和最基礎的模組，是如今嵌入式開發中首先要解決的問題之一。由於QNX具有微核心的特點，其網路設備驅動程式的開發不需要核心調試，更適合初學者掌握。本文對qnx作業系統及網路設備驅動程式的介紹，可以幫助讀者對相關內容作初步了解。
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作業系統和自由的Linux作業系統都是很多朋友熟知的計算機主要的作業系統。但是您聽說過QNX計算機作業系統嗎？如果我告訴您QNX作業系統運行的速度比Windows或Linux還快，而且用戶界面也十分華麗，您相信嗎？
別以為QNX是剛剛誕生的計算機作業系統，它早就在20年前就誕生了，但是QNX作為一種專業的作業系統，至今它還未能進入普通用戶的計算機為我們服務。其中的原因無疑是很複雜的。
QNX的發音也十分有趣，大家知道Linux用漢語發音就是“里訥克斯”，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，那么在這台計算機的硬碟上安裝QNX作業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的作業系統。另人驚異的是QNX也是免費的作業系統，可以直接到QNX的網站上下載這個原版作業系統。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售價為30美圓。在QNX的主頁上有很詳細的介紹和資料，還有關於QNX的新聞及套用軟體可供用戶閱讀下載。
有了QNX，您計算機里的作業系統不只是Windows獨霸了，QNX完全可以取代霸道的Windows平台。很多初學計算機的朋友因為接觸最多的是Windows平台，以至於他們誤認為Windows98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，作業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。沒有作業系統，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軟體系統公司（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訊息說，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實時平台或稱作QNX RTP，最小的在Windows下安裝檔案只有24MB。當這個版本正式向公眾推出的時候，大約有400000人次從網上下載了這個QNX RTP版本。這大大出乎了意料，沒有想到竟然有這么多人對這個作業系統感興趣。因為很多人在以前根本就沒有聽說過世界上還有這么一個免費的QNX作業系統。
現在要在這么一台電腦上試裝這個QNX作業系統。電腦的硬體配置為233 MHZ AMD K6 處理器，96MB記憶體，ATI All-in-Wonder Pro顯示卡，Sound Blaster AWE 32 音效卡，兩個硬碟驅動器和兩個CD-ROM驅動器，一個SCSI硬碟和一塊標準的網卡。
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，那么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的檔案分級目錄（組織，檔案名稱和目錄）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在他們手裡很快就能玩轉。
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的稱為“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視窗系統是最“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，在同樣的電腦硬體配置情況下，QNX確實運行速度要比其他的Windows系統要快得多。在使用滑鼠和視窗的操作界面下，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作業系統。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，那么QNX可能不太適合你。因為能在QNX下運行的套用軟體並不多。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體不夠用的問題，起碼QNX能讓你進行很多基本的操作。你可以用QNX來計算數據，播放CD音樂，使用電子郵件程式，進行文字處理工作，簡單的圖象瀏覽，還有一些Linux上已經除去的螢幕保護程式，桌面背景轉換，軟體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軟體，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作業系統都要快。這確實是一個對遊戲迷來說是非常好的訊息。
優點
速度極快：QNX的運行速度非常快，其他的作業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系統中才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里的網頁瀏覽器叫做“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公司的軟體工程師正在改進它。
QNX的最大不同：QNX完全不像Windows，那是一件好事情。它是免費的作業系統，可以在網上下載安裝使用。它的使用和操作也十分的容易。
