以文本方式查看主题 - 曙海教育集团论坛 (http://sun4.cn/bbs/index.asp) -- VxWorks 应用开发 (http://sun4.cn/bbs/list.asp?boardid=38) ---- 嵌入式实时操作系统VxWorks入门 (http://sun4.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=38&id=1951) |
-- 作者:wangxinxin -- 发布时间:2010-12-1 11:14:14 -- 嵌入式实时操作系统VxWorks入门 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。 VxWorks的实时性体现在能于限定的时间内执行完所规定的功能,并能在限定的时间内对外部的异步事件作出响应。因此,实时性系统主要应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的场合。本文将对这个操作系统进行一个入门级的、全面的介绍。为力求展示其全貌,全文共分五章: (1)搭建VxWorks嵌入式开发环境; (2)简要介绍VxWorks的基本组成,内核的基本结构; (3)概述VxWorks板级支持包(BSP)的概念及VxWorks的启动过程; (4)介绍VxWorks设备驱动的架构及编写方法; (5)指明VxWorks应用开发的思路,任务调度及任务同步、中断与任务的同步机制。 以上各章中将贯穿着许多实例,由于本文定位于入门级教程,所以文中的实例都将十分简单。下面我们进入第一章内容的讲解。 如图1,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。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。
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;
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。
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 |