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在VMWare上安装VxWorks实时操作系统


在 VMWare 上安装 VxWorks 实时操作系统
0 概述 VxWorks 是风河公司(Windriver)开发的实时操作系统之一,以其优秀的可靠性、实时 性及内核的可裁减性,被广泛应用于通信、军事、航天、航空等关键行业领域。VxWorks 可以适用于多种硬件体系结构,其中也包括大家日常都可以接触到的 PC 体系结构。 VMWare 是被广泛应用虚拟 PC 系统软

件,他可以提供基于 Inetl CPU 的虚拟 PC 系统环 境,包括 CPU、BIOS、硬盘和其他外围硬件设备,使您可以在一台 PC 机上同时运行两个操 作系统。VMWare 对外围硬件设备的模拟,屏蔽了不同设备型号的差异,在硬件环境发生改变 时 (硬件型号变化) ,对于运行于 VMWare 上的操作系统影响很小 (无须安装新的驱动程序) 。 本文以下部分将介绍如何在 VMWare 软件提供的虚拟环境上安装 VxWorks 操作系统。 由 于可以在同一台 PC 机上建立完整 VxWorks 开发环境, 所以可以有效地降低项目初期的开发 成本,也可以为初学者提供一个接近于真实的模拟环境。 需要注意的是,由于 VMWare 本身是运行在 Windows 操作系统之上的,而 VxWorks 运 行于 VMWare 之上,所以这个模拟环境无法保证 VxWorks 的实时特性。 1 准备工作 1.1 我们假设您有一台普通配置的 PC 机,并安装了 WindowsXP 操作系统。其次您需要安 装 Tornado 2.2 for pcPentium+BSP 开发环境。pcPentium 的 BSP 组件可以从风河公司 (Windriver)的网站免费下载。我们将在下文以 WIND_BASE 引用 Tornado 的安装路径。 1.2 其次是要安装 VMWare 软件,这里我们使用 5.5 的版本。如果您还没有该软件,也可以 从 VMWare 的网站下载试用版。 1.3 最后,由于 Tornado 自带的 PC-NET 网卡驱动有问题,所以需要下载 AMD 的 PC-NET 网卡的 VxWorks 系统驱动,可以从 AMD 网站免费下载。 1.4 一张 1.44M 的软盘,用于制作系统引导盘。 准备并安装好以上软件后,就可以开始下一步的工作了。 2 开始安装 2.1 编译网卡驱动程序 VMWare 为运行于其上的操作系统提供虚拟网卡支持, 该网卡类型即为 AMD 的 PC-NET。 实际上, Tornado 开发包中已经包含了该类型网卡的驱动程序, 在 但经过测试, 对于 VMWare 无法正常工作,所以您需要从 AMD 的网站下载最新的驱动程序。

下载得到的是一个可执行的安装程序,运行该程序将得到一个压缩包和一个帮助文件, 按照该帮助的要求,将压缩包直接释放到 Tornado 目录下。如果提示是否允许覆盖文件, 则选择允许。

此后按如下步骤完成驱动程序的编译和替换:
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打开一个控制台窗口(DOS 窗口),运行批处理程序: $(WIND_BASE)\host\x86-win32\bin\ torVars.bat;

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重新定位到$(WIND_BASE)\target\src\drv\end 目录,运行: make CPU=PENTIUM tool=gnu ln97xend.o 其间会产生一些警告,但这不会影响我们的工作。

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重新定位到$(WIND_BASE)\target\lib\pentium\PENTIUM\common 目录, 并将上一 步生成的文件 ln97xend.o 复制到此目录下。备份此目录下的文件 libdrv.a; 运行命令 arpentium -d libdrv.a ln97xEnd.o, 删除 libdrv.a 中原有的 ln97xEnd 模块, 然后再运行命令: arpentium -ra iOlicomEnd.o libdrv.a ln97xEnd.o 将我们刚刚创建的新模块添加进去。到此有关网卡驱动的设置就完成了。

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2.2 修改配置文件 在这一节中,我们要修改编译 VxWorks 的配置头文件 Config.h 中定义的一些参数,使编 译出来的系统引导程序和 VxWorks 的映象符合我们的要求;同时还要修改 sysLn97xEnd.c 这个文件,以使系统的网络功能正常运行。 * 定位目录到$(WIND_BASE)\target\config\pcPentium 并打开该目录下 Config.h 文件; * 我们首先要修改 VxWorks 的启动参数。先查找到定义 DEFAULT_BOOT_LINE 宏的地 方,修改预处理条件 CPU == PENTIUM 分支下的定义如下: #define DEFAULT_BOOT_LINE \ "lnPci(0,0)your_host_name:d:\\vxWorks h=192.168.80.169 e=192.168.80.254 u=target pw=vxworks tn=target" 其中:
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lnPci(0,0)指定了使用第 0 个网卡和第 0 个处理器,lnPci 这个标识会因为使用的驱 动程序不同而有所不同,但这里用 lnPci 就可以了; your_host_name 指定您的主机的名字,使用 Windows 系统的主机名就可以; d:\\vxWorks 指定了 VxWorks 映象下载的完整路径; h=192.168.80.169 是主机的 IP 地址,就是您当前正在使用的系统的 IP 地址; e=192.168.80.254 是目标机的 IP 地址,也就是未来 VxWorks 操作系统的 IP 地址, 您只要任意指定一个不冲突的 IP 地址即可,这里我们假设您的目标机 IP 地址和主 机 IP 地址在同一个网段内;

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u=target 指定了 FTP 服务器的用户名,这个 FTP 就是用来下载 VxWorks 映象的, 后面还会提到; pw=vxwroks 是用户名对应的口令; tn=target 指定目标机的名字,任意指定即可;

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(您可以参考 Tornado 自带的手册以获取更多信息) * 下面我们要指定使用什么样的网卡驱动程序。首先查找“Network driver options”这段 文字,之后您可以看到在该注释后面定义了一系列的有关网卡驱动的宏定义。注意保证 INCLUDE_END 和 INCLUDE_LN_97X_END 这两个宏处于定义状态(define),其他的宏都 处于未定义状态(undef); * 缺省情况下,VxWorks 系统是不接受外部输入设备(如键盘)的输入,也不向外部输 出设备(如显示器)输出数据。为了便于调试,我们必须改变它的这种缺省状态。我们查找 定位宏 INCLUDE_PC_CONSOLE,然后保证其处于定义状态(define)即可; * 到此为止,对 config.h 文件的修改就完成了,保存修改,然后再打开同一目录下的 sysLn97xEnd.c 文件; * 这一步修改的目的是要使网卡正常工作。我们先定位到“memory-mapped IO base”这 段文字,然后将其前面的参数由 pciRsrc[endUnit].bar[1]修改为 NONE,这样就可以了。最 后别忘了保存。 到此为止,全部的修改工作都完成了,下一步就可以开始编译连接了。 3 编译程序 这一节我们要编译生成 bootrom 引导程序和 VxWorks 运行映象。 3.1 编译生成 bootrom 引导程序 * 打开您的 Tornado 开发工具,在 Build 菜单下选择 Build Boot ROM,弹出如下对话框:

在 BSP 列表中选择 pcPentium,而在 Image to build 列表中分别选择 bootrom 和 gnu。完 成选择后,点击 OK 按钮就开始引导程序的编译了。编译产生的文件 bootrom 将保存在 $(WIND_BASE)\target\config\pcPentium 目录下。

3.2 创建一个 VxWorks 映象(image),也就是 VxWorks 操作系统本身的代码。 * 创建一个“bootable VxWorks image”的工程; * 选择您需要的 VxWorks 组件。这一步是可选的,如果您只想使用缺省的配置,那根本 就不需要这一步;但如果您想使用额外的组件,例如,您可能想通过 telnet 连接 VxWorks 系统,这时就需要在 Workspace 窗口的 VxWorks 选项卡中选择 telnet sever 对应的组件, 如下图:

在这个例子中我们选择了两个重要的组件:Telnet server 和 Target shell 。前者使我们可 以通过 Telnet 协议登录到 VxWorks 操作系统中;后者则可以让我们通过命令行控制 VxWorks 系统。 完成选择后,点击 Build 即可开始编译程序;生成的 VxWorks 映象在 $(WIND_BASE)\target\proj\Project1\default * 到此我们已经生成了 VxWorks 的系统引导程序和运行时的代码映象。 这里还要提醒读 者,在您每次修改完系统的配置信息(如:config.h)后,都要重新创建一个工程来编译 VxWorks 映象,以免出现代码不一致的问题。 * 将生成的名为“vxworks”的文件复制到 D 盘根目录下。 这个路径是由上面我们所设置的 DEFAULT_BOOT_LINE 宏中的路径参数决定的,必须保持二者一致。 4 制作引导盘 现在开始制作 VxWorks 系统引导磁盘,用于引导装载 VxWorks 运行映象。

* 打开一个控制台窗口(DOS 窗口),运行批处理程序: $(WIND_BASE)\host\x86-win32\bin\ torVars.bat; * 重新定位到$(WIND_BASE)\target\config\pcPentium 目录,插入您已经格式化好的软 盘,然后运行: mkboot a: bootrom 该命令将在软盘上建立 VxWorks 系统引导分区,并将引导程序复制到软盘上。 如果计算机上没有软驱可以装一个虚拟软盘的工具:RamDiskNT,它可以在内存中建立一 个虚拟的软盘,对于提高 VxWorks 的启动速度有很大帮助 5 配置 FTP 服务器 这里的 FTP 服务器用于在系统成功引导后,下载 VxWorks 的运行时映象。我们这里使用 Tornado 开发环境自带的 FTP 服务器。 * 打开 Tornado FTP Server,选择“Security”菜单下的“Users/Rights”子菜单,弹出如下 对话框:

当 User Name 为“target”时,修改“Home Directory”为 D 盘根目录(此路径由上面的 DEFAULT_BOOT_LINE 参数决定),同时修改口令为“vxworks”,最后点击“Done”按钮完成 修改; 为了便于调试,我们还要打开 FTP Server 的日志功能。选择“Logging”菜单下的 “Logging Options”子菜单,弹出如下对话框,其中除了“Winsock Calls”外,让其他选

项全都处于开启状态。

保持 FTP Server 窗口处于打开状态(这样 FTP 服务器就处于运行状态)。 6 创建 VxWorks 系统 启动 Vmware, 新建一个虚拟机环境 File->New->Virtual machine…在 Next 窗口选择 Typical, 继续下一步都选则选择 Othrer,如下窗口:

继续到如下窗口:网络连接选择 Use bridged networking

继续到如下窗口:磁盘大小选择 100M 就可以了(0.1G)

完成结束设置。

设置 Use physical drive: A;为启动盘如图:

完成以上配置后,点击右侧窗口中的“Start this virtual machine”,系统即开始引导运行,如 下图所示:

在引导过程中,您会遇到一个 7 秒钟的等待,以决定是使用缺省的引导参数,还是手动输入 引导参数。这里我们选择前者,所以不需要做任何工作。

成功引导后,系统会自动从 FTP Server 下载映象,并开始运行,得到如下画面:

到此,我们已经成功的在 VMWare 上安装了 VxWorks 操作系统。 需要注意的是,上面的画面会因为选择组件的不同而略微有所不同(例如,如果您没有选择 target shell,就不会出现命令行提示符),但一般不会影响后续操作。 7 配置联机调试环境 装好系统后, 您肯定还希望将自己编写的应用程序下载到目标机进行调试, 下面我们就完成 这一部分的配置工作。 打开您的 Tornado 开发环境,选择“Tools->Target Server->Configure”菜单,弹出如下对话 框:

在“Description”中任意填写一个名字,这里是“net00”;在“Available Back”中选择“wdbrpc”, 并在下面的 IP 地址框中填写目标机的 IP 地址,这里是“192.168. 80.254”(由 DEFAULT_BOOT_LINE 参数决定)将“Target Server Properties”下拉框更改至“Core File and ; Symbols”,并在“File Path”一项中选择您的映象的完整路径,这里是“D:\vxWorks”(由 DEFAULT_BOOT_LINE 参数决定)。

完成以上两项配置,点击“Launch”按钮,就可以启动 Target Server 了。 再回到 Tornado 开发环境,在工具条上的 Target Server 下拉框列表中选择 “192.168.80.254@your_host_name”。 这时您会发现工具条中一些原先处于“禁用”状态的工 具按钮,现在都已经处于“激活”状态了。 现在您就可以开始联机调试您的 VxWorks 应用程序了。 版权声明 * 此文中所提及之任何商标或标识,归其所有者所有。 * 转载此文时请保留此版权声明。


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