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嵌入式实时操作系统VxWorks入门-开发环境构建

时间:2007-04-30   来源:天极开发   作者:宋宝华   点击:……  字体大小:【

  VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中,如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的 F-16、FA-18 战斗机、B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。VxWorks原先对中国区禁止销售,自解禁以来,在我们的军事、通信、工业控制等领域得到了非常广泛的应用。

  嵌入式系统的调试方法一般为通过PC(宿主机)上的集成开发环境交叉编译针对特定电路板(目标机)的程序,然后将程序通过目标板的 JTAG、串口或网口等途径下载到目标板上运行。如图1。因此,为了构造一个嵌入式系统的学习环境,拥有一块包含CPU、存储器及I/O电路(构造计算机系统)的目标电路板往往是必要的。虽然许多集成开发环境附带模拟软件,但仅限于指令集的模拟,均无法模拟物理的目标机硬件平台,因而在其上只能进行应用程序的象征性模拟开发。但是,并非所有人都能拥有一块物理的电路板。在这种情况下,我们如何构造一个模拟的开发环境,其学习效果就如同拥有完全真实的电路板一样呢? 本文试图解答此问题,主体内容包括四个方面:

  1. 利用VMware等软件模拟真实的目标机;
  2. 构建VMware虚拟PC上VxWorks BSP,建立Bootrom和OS映像;
  3. 修改Tornado相关设置,连接宿主机与目标机,建立调试通道;
  4. 写一个简单的应用程序并下载到目标系统运行。

嵌入式系统的调试 
图1 嵌入式系统的调试
  本章工作的最终目标为:

  (1)VxWorks在VMware启动成功并顺利运行,如图2;

在VMware中运行的VxWorks 
图2 在VMware中运行的VxWorks

(2)可在Tornado上针对目标板编译程序并进行调试,如图3。

与目标机建立调试通道的Tornado 
图3 与目标机建立调试通道的Tornado

1. 模拟目标机
  PC也具有目标机的所有特点,实际上,我们可以把PC作为嵌入式系统的目标机,从而构造如图4所示的开发模型:  

 
  图4 PC作为目标机
  很遗憾,这种方法实际上非常麻烦,同时开动两台PC进行调试将使你和你的室友饱受折磨,既然他如此地热切于游戏和上网。因此,我们可以借助VMware来在本机上虚拟出另一PC。

  VMware的确是天才的作品!在同一PC上,利用VMware几乎可以安装所有的操作系统,而且操作系统之间的切换不需要重新启动电脑。VM 的意义是Virtual Machine,即虚拟出一个逻辑的电脑,它可以提供基于Intel CPU的虚拟PC系统环境,包括CPU、内存、BIOS、硬盘和其他外围硬件设备。

  下面我们讲解用VMware来建立一台虚拟PC的步骤:

  (1)下载并安装VMware;
  (2)使用VMware向导建立一个针对VxWorks的虚拟机;
  此步骤中注意在操作系统中选择“other”,如图5:
   

  由于目标机最终通过软盘启动,因此要求你的电脑具有软驱。很遗憾,当年日常使用的软盘如今成了古董,很少再有电脑配备软驱。因此,我们再来制造一个假冒伪劣产品,虚拟一个软驱。又一个天才的工具软件RamDiskNT为我们提供了这一便利,图6演示了用RamDiskNT虚拟一个1.44M软盘的方法。
   

  仅仅虚拟一个软驱是不够的,把这个软驱添加到我们建立的虚拟机中才算修成正果,图7演示了添加软驱后的虚拟机硬件设置。

 
图7 包含软驱的虚拟机

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Tags:Vxworks    
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