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VxWorks使用说明书

1、概述 
VxWorks操作系统的集成环境叫Tornado。Tornado集成环境提供了高效明晰的图形化的实时应用开发平台，它包括一套完整的面向
嵌入式系统的开发和调测工具。Tornado环境采用主机－目标机交叉开发模型，应用程序在主机的Windows环境下编译链接生成可
执行文件，下载到目标机，通过主机上的目标服务器（Target Server）与目标机上的目标代理（Target Agent）的通信完成对
应用程序的调试、分析。它主要由以下几部分组成： 
VxWorks高性能的实时操作系统； 
* 应用编译工具； 
* 交互开发工具； 

下面对Tornado集成环境的各组件功能分别介绍： 
* Tornado开发环境 
Tornado是集成了编辑器、编译器、调试器于一体的高度集成的窗口环境，同样也可以从Shell窗口下发命令和浏览。 
* WindConfig：Tornado系统配置 
通过WindConfig可选择需要的组件组成VxWorks实时环境，并生成板级支持包BSP的配置。 
通过修改config.h可以实现WindConfig的所有功能，并且，可以实现WindConfig不能实现的功能。 
* WindSh:Tornado外壳 
WindSh是一个驻留在主机内的C语言解释器，通过它可运行下载到目标机上的所有函数，包括VxWorks和应用函数。Tornado外壳
还能解释常规的工具命令语言TCL。 
WindSh不仅可以解释几乎所有的C语言表达式，而且可以实现所有的调试功能。它主要有以下调试功能：下载软件模块；删除软件模块；
产生任务；删除任务；设置断点；删除断点；运行、单步、继续执行程序；查看内存、寄存器、变量；修改内 
存、寄存器、变量；查看任务列表、内存使用情况、CPU利用率；查看特定的对象（任务、信号量、消息队列、内存分区、类）；
复位目标机。 
* 浏览器 
Tornado浏览器可查看内存分配情况、任务列表、CPU利用率、系统目标（如任务、消息队列、信号量等）。这些信息可周期性地进行更新。
 
* CrossWind:源码级调试器 
源码级调试器CrossWind提供了图形和命令行方式来调试，可进行指定任务或系统级断点设置、单步执行、异常处理。 
有些功能如修改内存、寄存器、变量的值通过菜单操作是无法实现的，需要在WindSh中执行原语操作实现。 
* 驻留主机的目标服务器 
目标服务器管理主机与目标机的通信，所有与目标机的交互工具都通过目标服务器，它也管理主机上的目标机符号表，提供目标模块的加
载和卸载。 
* Tornado注册器 
所有目标服务器注册其提供的服务在注册器中。注册器映射用户定义的目标名到目标服务器网络地址。 
* VxWorks 
Tornado集成了VxWorks操作系统。 
* 目标代理程序 
目标代理程序是一个驻留在目标机中的联系Tornado工具和目标机系统的组件。一般来说，目标代理程序往往是不可见的。 

3、MPC750/MCPN750上bootrom的制作 
MPC750/MCPN750上的 bootrom用于初始化MPC750/MCPN750的硬件，通过网口加载 VxWorks 的内核映象。因为MPC750/MCPN750的bootrom
已经制作，如果没有特殊需要，不需重新制作bootrom。 

制作MPC750/MCPN750上 bootrom的步骤： 
* 在Tornado集成环境下，使用菜单命令Project | Make MCP750/MCPN750 | Comman Targets | clean删除以前生成的bootrom文件，使用
菜单命令Project | Make MCP750/MCPN750 | Comman Targets | bootrom.hex生成bootrom文件。生成的bootrom文件在相应的BSP目录中
（MCP750为c:\tornado\target\config\mcp750，MCPN750为c:\tornado\target\config\mcpn750） 
* 使用elftobin < bootRom > mcp750.bin 生成mcp750.bin 文件 
* 启动TFTP服务器tftpd32.exe，设置下载文件（mcp750.bin）的目录 
* 用PPCBug启动目标系统 
* 运行并配置超级终端。配置：9600bps波特率、8位数据位、1位停止位、无校验位、无流量控制。 
* 在超级终端中，使用niot命令修改客户（目标机）IP地址和服务器（主机）IP地址 
* 使用niop命令设置加载的文件名（mcp750.bin） 
* 使用pflash 4000:FFF00 ff000100命令写FLASH B。  

4、启动软盘制作 
目标机启动软盘用于启动目标机，通过网口使用Ftp协议从主机下载VxWorks映象。在X86平台上，一般使用启动软盘来启动目标机。 
.1 .启动盘的制作 
在实时应用系统的开发调测阶段，往往采用以PC机作为目标机来调测程序。主机PC和目标机PC之间可采取串口或是网口进行联结。由于大多数目标已配有网卡，网络联结成为最简单快速的连接方式。串口联结虽通信速率不高，也有它自己的优点，系统级任务调试（如中断服务程序ISR）需使通信方式工作在Polled 模式，网口联结就不支持，因此可以裁剪掉系统中网络部分，以使VxWorks系统更小，满足目标板的内存约束。下面分别对这两种通信方式下目标机VxWorks系统启动盘的制作作一简要介绍（以PC机为目标系统）。 
串口通信时目标机VxWorks系统启动盘的制作步骤： 
1.修改通用配置文件\\Tornado\target\config\pc486\config.h. 
在config.h文件中加入以下宏定义： 
#define INCLUDE_WDB 
#define INCLUDE_WDB_TTY_TEST 
#undef WDB_COMM_TYPE 
#define WDB_COMM_TYPE WDB_COMM_SERIAL /*定义通信方式为串口联结*/ 
#define WDB_TTY_CHANNEL 1 /*通道号*/ 
#define WDB_TTY_BAUD 9600 /*串口速率，可设置至38400*/ 
#define WDB_TTY_DEV_NAME "tyCo/1" 
#define CONSOLE_TTY 0 
#define DEFAULT_BOOT_LINE \ 
"fd=0，0（0，0）hostname：/fd0/vxWorks h=主机ip e=目标机ip u=主机上的登录用户名"  

2. 在Tornado集成环境中执行菜单命令Project | Make PC486 | Common Targets | clean删除以前生成的文件，执行菜单命令Project | Make PC486 |  Boot Rom Targets   | bootrom_uncmp编译链接生成bootrom_uncmp ；再选择VxWorks Target,编译生成vxworks。 
3.拷贝\\Tornado\target\config\pc486\bootrom_uncmp至\\Tornado\host\bin下; 
4.重命名文件bootrom_uncmp为bootrom; 
15.准备一张已格式化的空盘插入软驱； 
6.在目录\\Tornado\host\bin下执行命令 mkboot a: bootrom； 
7.拷贝\\Tornado\target\config\pc486\VxWorks至软盘; 
8.将系统制作盘插入目标机软驱，加电启动目标机即载入VxWorkst系统。 

网口通信时目标机VxWorks系统启动盘的制作步骤： 
1.配置目标机网卡，设置其中断号和输入输出范围（I/O地址）； 
2.修改通用配置文件\\Tornado\target\config\pc486\config.h. 
针对不同的网卡，其名称不同，如NE2000及其兼容网卡为ENE，3COM以太网卡为ELT，Intel网卡为EEX。 
在config.h文件中修改相应网卡类型（如网卡为3COM网卡）的定义部分： 
#define IO_ADRS_ELT 网卡I/O地址 
#define INT_LVL_ELT 网卡中断号 

并且修改#define DEFAULT_BOOT_LINE的定义： 
#define DEFAULT_BOOT_LINE \ 
"elt(0,0)主机标识名:C:\\tornado\\target\\config\\pc486\\vxWorks h=主机IP e=目标机IP u=登录用户名 pw=口令 tn=目标机名"  

DEFAULT_BOOT_LINE宏定义，使缺省配置符合自己的调试环境 
#define DEFAULT_BOOT_LINE \ 
"ene(0,0)host:c:/tornado/target/config/pc486/vxWorks h=129.9.75.39 e=129.9.49.7 u=x86 pw=x86 tn=x86" 
ene(0,0) /* 启动设备为网卡 */ 
host /* 主机标识，可以任意填写，不影响启动过程 */ 
c:\tornado\target\config\pc486\vxWorks  /* 需要从主机加载的映象文件 */ 
h=129.9.75.39  /* 主机的IP地址 */ 
e=129.9.49.7 /* 目标机的IP地址 */ 
u=x86  /* 用户名，主机的Ftp服务器必须有相应的同名用户 */ 
pw=x86 /* 密码，必须与主机的Ftp服务器相应的同名用户的密码相同*/ 
tn=x86  /*目标名，可以任意设置，不影响启动过程*/ 

3.主机信息的确定(可无) 
主机操作系统Win95安装目录下有一文件hosts.sam，向其中加入： 
主机IP 主机名 
目标机IP 目标机名 
4.在Tornado集成环境中点取Project菜单，选取Make PC486，选择Common Target,先进行clean操作;再选择Boot Rom Target,进行bootrom_uncmp操作；再选择VxWorks Target,进行vxworks操作。 
5.拷贝\\Tornado\target\config\pc486\bootrom_uncmp至\\Tornado\host\bin下; 
6.重命名文件bootrom_uncmp为bootrom; 
7.准备一张已格式化的空盘插入软驱； 
8.在目录\\Tornado\host\bin下执行命令 mkboot a: bootrom ； 
9.启动Tornado组件FTP Server,在WFTPD窗口中选择菜单Security中的User/right...,在其弹出窗口中选择New User...,根据提示信息输入登录用户名和口令，并且要指定下载文件vxWorks所在根目录;还必选取主菜单Logging中Log options,使Enable Logging、Gets 、Logins 、Commands 、Warnings能。 
10.将系统制作盘插入目标机软驱，加电启动目标机即通过FTP方式从主机下载VxWorkst系统。 

2)主机Tornado环境配置 
串口联结时主机Tornado开发环境的目标服务器配置操作如下： 
1.在Tornado集成环境中点取Tools菜单，选取Target Server，选择config...; 
2.在Configure Target Servers窗口中先给目标服务器命名； 
3.在配置目标服务器窗口中的"Change Property"窗口中选择Back End,在"Available Back"窗口中选择wdbserial,再在"Serial Port"窗口中选择主机与目标机连接所占用的串口号（COM1,COM2),再在"Speed(bps)"窗口中选择主机与目标机间串口速率。 
4. 在配置目标服务器窗口中的"Change Property"窗口中选择Core File and Symbols, 
选择File为BSP目标文件所在目录（本例为PC486目录）的VxWorks.st,并选取为All Symbols. 
5.在配置目标服务器窗口中的"Change Property"窗口中的其它各项可根据需要选择。 

网口联结时主机Tornado开发环境的目标服务器配置操作如下： 
1.在Tornado集成环境中点取Tools菜单，选取Target Server，选择config...; 
2.在Configure Target Servers窗口中先给目标服务器命名； 
3.在配置目标服务器窗口中的"Change Property"窗口中选择Back End,在"Available Back"窗口中选择wdbrpc,在"Target IP/Address"窗口中输入目标机IP。 
4. 在配置目标服务器窗口中的"Change Property"窗口中选择Core File and Symbols, 
选择File为BSP目标文件所在目录（本例为PC486目录）的VxWorks,并选取为All Symbols. 
5.在配置目标服务器窗口中的"Change Property"窗口中的其它各项可根据需要选择。 

以上的串口和网口联结配置完成后，可按以下步骤和目标机建立连接： 
1.点击Launch按钮，连接主机和目标机，全部出现successed后即可进入应用程序调试。 
2.点击图形按钮中下拉框，选择和主机相连的目标机。 
3.选择Debugger菜单项中Download...，下载应用程序到目标板。 
4. 选择Debugger菜单项中Run...,调测应用程序中某一任务或功能函数。 
VxWorks系统目标机启动盘的制作步骤： 
焈 配置目标机网卡，设置其中断号和输入输出范围（I/O地址）； 
焈 修改配置文件C:\Tornado\target\config\pc486\config.h。 
不同的网卡，其名称不同，如NE2000及其兼容网卡为ENE，3COM以太网卡为ELT，Intel网卡为EEX。根据目标机的网卡类型、中断号、I/O地址修改config.h文件中的相应宏定义。以下以NE2000网卡（中断号为10，I/O地址为0X300）为例说明配置过程。 
#define IO_ADRS_ENE 0x300 /*网卡I/O地址*/ 
#define INT_LVL_ENE 0x0a /*网卡中断号*/ 
* 因为用软盘启动目标机无法保存修改的信息，修改config.h文件中的DEFAULT_BOOT_LINE宏定义，使缺省配置符合自己的调试环境 
#define DEFAULT_BOOT_LINE \ 
"ene(0,0)host:c:/tornado/target/config/pc486/vxWorks h=129.9.75.39 e=129.9.49.7 u=x86 pw=x86 tn=x86" 
ene(0,0) /* 启动设备为网卡 */ 
host /* 主机标识，可以任意填写，不影响启动过程 */ 
c:\tornado\target\config\pc486\vxWorks  /* 需要从主机加载的映象文件 */ 
h=129.9.75.39  /* 主机的IP地址 */ 
e=129.9.49.7 /* 目标机的IP地址 */ 
u=x86  /* 用户名，主机的Ftp服务器必须有相应的同名用户 */ 
pw=x86 /* 密码，必须与主机的Ftp服务器相应的同名用户的密码相同*/ 
tn=x86  /*目标名，可以任意设置，不影响启动过程*/ 
焈 在Tornado集成环境中执行菜单命令Project | Make PC486 | Common Targets | clean删除以前生成的文件，执行菜单命令Project | Make PC486 |  Boot Rom Targets                | bootrom_uncmp编译链接生成bootrom_uncmp。 
* 拷贝c:\Tornado\target\config\pc486\bootrom_uncmp至c:\Tornado\host\bin下; 
* 重命名文件bootrom_uncmp为bootrom; 
* 准备一张已格式化的空盘插入软驱； 
* 在目录c:\Tornado\host\bin下执行命令 mkboot    a:     bootrom ； 
* 启动盘制作完成  

5、使用步骤 
使用Tornado集成环境一般需要经过以下步骤： 
焈 运行TCP/IP端口管理器Portmapper(portmap.exe) 
焈 运行注册器Tornado Registry(wtxregd.exe)。如果使用的是试用版，注意是否注册成功，是否修改了日期 
焈 运行并配置Ftp Server(wtfpd32.exe)。点击菜单命令Security | Users | rights弹出配置窗口，点击New User，在New User弹出窗
口加入需要加入的用户名（注意：要与目标机bootrom或启动软盘设置一致），在改变密码弹出窗口设置该用户的密码（注意：要与目标
机bootrom或启动软盘设置一致），在Home Directory中设置相应的目录，MCP750为c:\tornado\target\config\mcp750，MCPN750为
c:\tornado\target \config\mcpn750，X86为c:\tornado\target\config\pc486 ，配置结束。 
焈 目标板上电或复位 
焈 在控制台（MCP750/MCPN750为超级终端，X86为目标机显示器）上可以看到启动信息。如果需要修改，在等待用户配置时，按c键，
进行相应修改。（注意：配置信息要与主机配置、Ftp服务器配置一致），修改结束后，按@键重新启动目标机。 
焈 运行Tornado(tornado.exe) 
焈 执行菜单命令Tools | Target Server | Configure，弹出目标服务器设置对话框，点击New产生一个新的配置。设置Description域
（可以任意设置）；设置Target Server域（可以任意设置）；在Change Property域选取Back End项（该项设置主机与目标机如何连接，
缺省为网口连接，如果使用串口连接，需要修改configall.h文件，重新编译链接VxWorks映象），如果使用网口调试，选择wdbrpc，
在目标IP名或地址域中给出目标机的IP名或地址（建议给出IP名，因为这样会快得多），如果给出的是IP名，需要在HOSTS文件中给
出IP名与IP地址的对应关系，如果用串口调试，选择wdbserial，选择相应的串口和波特率（注意：此处的串口是指主机的串口不是
目标机的串口）；在Change Property域选取Core File and Symbols项，选中File项输入相应的文件
（MCP750c:\tornado\target\config\mcp750\vxWorks，MCPN750为c:\tornado\target  \config\mcpn750\vxWorks，在X86平台上
为c:\tornado\target\config\pc486\vxWorks），点击Launch，运行目标服务器。 
焈 执行菜单命令File | New 创建一个新的文件，并打开编辑器Editor（该编辑器功能不是很强大，可以使用其它编辑器
如Source Insight）。 
焈 单独编译生成的源文件，生成目标文件（.o），编译连接过程的详细介绍请见后面。 
焈 选取相应的目标服务器。 
焈 执行菜单命令Tools | Debugger运行调试器。 
焈 执行菜单命令Debug | Download下载要调试的目标文件（.o） 
焈 在Editor窗口设置断点。 
焈 执行菜单命令Debug | Run弹出对话框，要求输入调试入口函数，输入要调试的函数。 
焈 进行源码级调试 
焈 执行菜单命令Tools | Shell运行Shell。可以在Shell窗口查看/修改全局变量、内存，查看任务列表、各模块使用内存的情况、
对象（如任务、队列、信号量、定时器、内存分区）等信息。 
焈 执行菜单命令Tools | Browser运行Browser。在Browser中可以查看任务列表、各模块使用内存的情况、对象（如任务、队列、
信号量、定时器、内存分区）等信息。 

6、编译链接 

VxWorks的开发调试环境可以把VxWorks内核和应用分开，分别加载。 VxWorks内核在目标机启动过程中通过ftp协议加载到目标机中
运行，应用模块在调试中动态下载，目标代理把下载的应用模块动态链接到系统中，应用模块的调试是通过在用户执行运行命令时提
供入口函数实现的。这样做的好处是需要调试哪个模块就下载那个模块调试，不需下载其它模块，前期调试一般使用这种编译方式。  
VxWorks的开发调试环境也提供把应用模块与系统内核链接在一起，通过ftp协议加载执行。这需要经过两个步骤：把应用模块的入口
代码加到usrConfig.c文件中的usrRoot函数的尾部；把应用模块编译链接到VxWorks内核中，这种编译链接方式一般用于后期调试。 

下面分类对编译链接进行介绍 

6.1 单个应用模块的编译 
单个应用模块的编译可以通过使用菜单命令Project | Make Current Source File进行编译，要编译的源文件必须已经用Editor打开
并且为当前窗口。如果要编译的源文件所在目录没有makefile文件，系统会提示创建一个新的makefile文件，确定。在弹出的创建缺
省makefile窗口的CPU域选择相应的项（MCP750/MCPN750选择PPC604，X86选择I80486），在ADDED_FLAGS域输入-g，确定。系统对源文
件进行编译，生成目标文件（.o）。生成的目标文件在Debugger环境中动态加载，与内核动态链接到一起。 

6.2 系统内核vxWorks的编译链接 
系统内核vxWorks是调试中使用最多的内核映象。它被通过Ftp协议从主机加载到目标机中。它的作用通常是进行软硬件初始化，等待
加载应用模块，进行程序调试。 
在Project菜单下，选择相应硬件平台的生成vxWorks的命令，进行编译链接。在编译链接之前先使用clean命令删除以前生成的文件。 

6.3 应用模块与系统内核一起编译链接 
VxWorks的开发调试环境也提供把应用模块与系统内核链接在一起，通过Ftp协议加载，vxWorks内核自动执行应用模块。这需要经过两
个步骤：把应用模块的入口代码加到usrConfig.c文件中的usrRoot函数的尾部；在makefile中把待生成的应用模块的目标文件名加到宏
定义MACH_EXTRA中，再把相应的编译规则加到makefile中。编译链接生成vxWorks映象。 

6.4 Project菜单下其它编译链接命令介绍 
* vxWorks_rom ：可以写到ROM的、没有带符号表和Shell的、没有压缩的vxWorks。 
*  vxWorks.st ：带有符号表的vxWorks。 
*  vxWorks.st_rom：可以写到ROM的、带有符号表和Shell的、压缩的vxWorks。 
*  vxWorks.res_rom ：可以写到ROM的、带有符号表和Shell的、只有数据段拷贝到内存的、没有压缩的vxWorks。 
*  vxWorks.res_rom_nosym：可以写到ROM的、只有数据段拷贝到内存的、没有压缩的vxWorks。 
*  bootrom：压缩的 bootrom 
*  bootrom_uncmp：没有压缩的bootrom  


7、调试时的常用方法 
下面是一些调试手段在调试器中的相应命令（操作） 
调试手段 
相应操作 
设置断点 
菜单命令Debug|Toggle BreakPoint 
删除断点 
菜单命令Debug|Toggle BreakPoint 
运行 
菜单命令Debug|Run 
单步执行（进入函数） 
菜单命令Debug|Step 
单步执行（不进入函数） 
菜单命令Debug|Next 
继续执行（停下后的程序） 
菜单命令Debug|Continue 
执行完当前的函数，停在调用它的函数的下一条语句 
菜单命令Debug|Finish 
查看变量的值 
菜单命令Debug|Inspect 
查看当前函数的所有局部变量 
菜单命令Debug|Locals 
查看内存 
菜单命令Debug|Memory 
查看寄存器 
菜单命令Debug|Registers 
修改内存 
Shell命令m 
修改寄存器 
Shell命令mRegs 
修改变量 
在Shell中直接给该变量赋值（局部变量无法用此方法修改）