在虚拟机上运行vxWorks
Vxworks是一個嵌入式系統，主要運行在arm、ppc、mips等嵌入式處理器上，它同樣可以運行在X86處理器上。風河公司開發的tornado開發環境就
包括了pentium版本，并且發布了相應的bsp。因此我們可在vmware虛擬機上運行vxworks，利用虛擬機的功能，我們不需要額外的計算機硬件就可
以開始我們的實驗。
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系統引導
計算機系統上電后，首先需要執行引導程序，然后加載操作系統。嵌入式系統中一般是將引導程序（稱之為bootrom）固化在ROM芯片（也稱為
bootrom，指的是物理硬件）中。系統上電后執行ROM中的引導程序，將操作系統由flash（或硬盤）加載到內存。對于PC而言，系統上電后運行BIOS
程序，之后將軟盤或則硬盤上的引導扇區載入內存執行引導過程，引導程序再將操作系統加載到內存中啟動。vmware的虛擬硬盤開始時沒有安裝
引導程序，因此無法從硬盤引導。因此我們需要制作一個引導軟盤來引導系統加載vxworks。我們的第一個實驗就是編譯引導程序鏡像，制作引導
盤。
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制作引導盤
首先要在你的PC上Tornado 2.2 for pcPentium開發環境。另外需要安裝pcPentium的BSP包，這個軟件包可以到風河公司的網站免費下載。
制作引導盤當然還需要一張軟盤，但是目前的PC基本都不使用軟盤軟驅了（如果你的古董機還有軟驅的話，那么恭喜你，你只需要一張軟盤就搞定了）。
好在vmware可以直接使用軟盤鏡像并且可以直接創建軟盤鏡像，因此我們在vmware中安裝一個虛擬的windowsxp系統，以便在虛擬的windowsXP系統中
將軟盤鏡像格式化，并制作啟動軟盤。當然也可以使用虛擬軟驅RamDiskNT在主機上使用軟盤鏡像。
Ok，準備工作做好了，我們開始編譯bootrom。你可以通過tornado集成開發環境的菜單命令build boot rom。
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??彈出build boot rom對話框，我們選擇pcpentium BSP、編譯bootrom、工具使用gnu
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編譯完成后可以在$WIND_BASE/target/config/pcPentium目錄下找到編譯出來的bootrom文件。
我們也可以使用命令行方式編譯bootrom，進入cmd命令行界面，進入
$WIND_BASE/target/config/pcPentium目錄，目錄中有一個Makefile文件，我們就是使用這個makefile文件來編譯bootrom。實際集成開發環境也是使用它
來編譯的。編譯之前我們需要設置一下所需的環境變量：
set WIND_BASE=D:/Tornado2.2
set WIND_HOST_TYPE=x86-win32
實際上tornado已經提供了一個批處理文件用于設置相關的環境變量，這個文件就是
$WIND_BASE/host/x86-win32/bin/torVars.bat，我們也可以直接運行這個批處理
../../../host/x86-win32/bin/torVars.bat
然后執行命令
make bootrom
就可以在$WIND_BASE/target/config/pcPentium目錄下生成bootrom文件
把上面的命令寫成一個批處理makeBootRom.bat，方便使用，內容如下：
D:/tornado2.2/host/x86-win32/bin/torVars.bat
cd %WIND_BASE%/target/ config/pcPentium
make bootrom
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好了，編譯成功。下一步使用如下命令創建引導盤：
mkboot a: bootrom
mkboot.exe是tornado提供的制作啟動盤的工具，a盤是軟盤的盤符，bootrom就是我們的引導鏡像文件。
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將制作好的引導盤載入虛擬機中：
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虛擬機上電后自動從軟盤啟動，出現如下界面。
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是的，你沒看錯，系統確實已經成功啟動，只不過vxworks系統默認是不接受任何輸入輸出的。因此我們看不到它運行的任何東西，也無法操作它。
這樣一個界面讓人很無語，這跟一個人變成了瞎子瘸子沒什么分別。下一步，我們將console組件加入到bootrom中。
打開$WIND_BASE/target/config/pcPentium/config.h文件，找到
#undef INCLUDE_PC_CONSOLE??????????????? /* PC keyboard and VGA console */
將它改為：
#define INCLUDE_PC_CONSOLE??????????????? /* PC keyboard and VGA console */
那么結合上下文：
#ifdef INCLUDE_PC_CONSOLE
#?? define PC_CONSOLE?????? ????(0)????? /* console number */
#?? define N_VIRTUAL_CONSOLES?? (2)????? /* shell / application */
#endif /* INCLUDE_PC_CONSOLE */
很明了，定義這個宏之后console就打開了。重新編譯bootrom并制作啟動軟盤。在虛擬機中運行，會看到如下界面：
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輸入p命令，查看系統的啟動參數，其意義如下：
boot device:fd=0,0 ——啟動設備為軟驅，0,0表示第一個軟驅，3.5寸盤
unit number:0 ——設備單元號，一般為0
processor:0 ——處理器編號，一般為0
host name:host ——主機名，訪問主機時用到，比如從主機復制文件:cp “host:src”, “./dest”
file name:/fd0/vxWorks.st ——vxworks鏡像文件（包括了完整的路徑）
inet on Ethernet (e):90.0.0.50 ——本地網卡ip地址
host inet(h):90.0.0.3 ——主機ip地址
user (u):target ——用戶名，用來訪問ftp服務器，一般都是主機
flags (f):0 ——標識，十六進制數，它的意義下面再講
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BOOT_LINE
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bootrom支持從本地磁盤上加載vxworks系統鏡像文件，也支持從網絡加載vxworks系統鏡像文件。在系統開發階段需要頻繁的編譯
和加載系統鏡像，通常我們使用網絡加載的方式，這樣在主機上修改完代碼，編譯之后就可以通過網絡加載到目標機上運行。而
在系統開發后期，或者系統發布正式運行時，則設置為從本地磁盤加載，此時我們可以將系統鏡像文件發在本地磁盤上，開機即
可自動加載運行。從上面的參數可以看出，系統默認從軟驅加載。可以通過c命令修改這些參數，具體的修改步驟就不說了。也可
以通過配置文件中的默認bootline來修改這些默認的參數。
打開$WIND_BASE/target/config/pcPentium/config.h文件，找到cpu==pcPentium選項下：
#define DEFAULT_BOOT_LINE /
???????? "fd=0,0(0,0)host:/fd0/vxWorks.st h=90.0.0.3 e=90.0.0.50 u=target"
這就是默認的bootline，bootline的格式如下：
bootDev(unitNum,procNum) hostname:bootFile e=ead b=bad h=had g=gad u=username pw=password f=flags tn=targetName s=startupScript o=other
具體含義：
bootDev / 設備名，軟盤：fd; 硬盤：ATA；網絡要根據網卡的類型來做：NE2000及其兼容網卡為ENE，3COM以太網卡為ELT，Intel網
卡為EEX，Intel82559網卡為fei ，3C905B PCI網卡為elPci。
unitNum / 設備單元號，一般指為0
procnum / cpu的處理器號，一般為0
flags / 標識，十六進制數，意義如下：
0x01: 關閉對處理器0的系統控制
0x02: 將局部symbols和全局symbols裝入目標機symbols表
0x04: 禁止自動啟動（即由用戶輸入boot line）
0x08: 快速boot(不計數等待用戶輸入)
0x40: 使用BOOTP or DHCP client
0x80: 使用TFTP獲取image,否則使用RSH或FTP，用FTP時pw不為空
0x100: 使目標機登記為一個代理ARP client
ead / 目標機ip地址，此值如為空，網絡接口不被幫定
bad / 背板接口
had / 主機ip地址
gad / 網關地址，如果主機和目標機不在一個局網里，需要
bootFile: / 存放vxworks image的路徑
usr: / 使用FTP或RSH時的用戶名
passwd: / ftp password
other: / 從網絡啟動時此值可為空，當從軟盤或硬盤啟動時，如果此值為你的網絡設備，boot會為你綁定網絡設備
hostname: / 主機名,任意
targetName：／目標機名
startupScript: / 腳本名，在boot以后的target shell里執行
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因為我們要做很多實驗，還是把它配置成網絡加載方便一點。修改為：
#define DEFAULT_BOOT_LINE /
???????? "lnPci (0,0)host:d://ftp//vxWorks h=192.168.1.1 e=192.168.1.2 u=target"
這里詳細講解一下設備名稱，對于不同的設備，其命名格式不同，對于塊設備的命名規則我們可以在bootconfig.c
文件的bootLoad函數中找到對應的格式化字符串，比如軟驅的格式是fd=x,x，可以找到如下語句：
???????? ??? sscanf (params.bootDev, "%*2s%*c%d%*c%d", &drive, &type);
其中"%*2s%*c%d%*c%d"就是對應的格式，星號表示此數據忽略。再例如ATA硬盤其格式字符創為"%*3s%*c%d%*c%d"；
對于網卡，則需要使用驅動程序中定義的名稱，vxworks一般使用END驅動（Enhanced Network Driver），在驅動程序
提供的xxxEndLoad函數會返回一個設備名。比如AMD的PCNET-PCI網卡，驅動程序文件為ln97xEnd.c，其中ln97xEndLoad
函數中會返回LN_97X_DEV_NAME
??? if (initString [0] == NULL)
??????? {
??????? bcopy ((char *)LN_97X_DEV_NAME, initString, LN_97X_DEV_NAME_LEN);
???????? DRV_LOG (DRV_DEBUG_LOAD, "Returning string.../n", 1, 2, 3, 4, 5, 6);
??????? return ((END_OBJ *)OK);
??????? }
LN_97X_DEV_NAME的定義在頭文件ln97xEnd.h中：
#define LN_97X_DEV_NAME ???????? "lnPci"????? /* name of the device */
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修改網卡驅動程序
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Vmware自帶的虛擬網卡是AMD的PCnet-PCI， vxworks自帶的驅動程序（頭文件為target/h/drv/end/ln97xEnd.h）據測試在vmware中無法工作。
大家可以試一下，在config.h文件中定義INCLUDE_LN_97X_END編譯宏，執行make bootrom命令生成一個bootrom進行測試，你將得到下面的
錯誤提示：
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因此需要從AMD官方網站下載最新驅動。解壓后得到一個tar目錄，將這個目錄覆蓋$WIND_BASE/tar目錄，然后運行
$(WIND_BASE)/host/x86-win32/bin/ torVars.bat
進入$(WIND_BASE)/target/src/drv/end目錄，運行：
make CPU=PENTIUM tool=gnu ln97xend.o
重新定位到$(WIND_BASE)/target/lib/pentium/PENTIUM/common目錄，并將上一步生成的文件ln97xend.o復制到此目錄下。
備份此目錄下的文件libdrv.a；運行命令
arpentium -d libdrv.a ln97xEnd.o，刪除libdrv.a中原有的ln97xEnd模塊，然后再運行命令：
arpentium -ra iOlicomEnd.o libdrv.a ln97xEnd.o
將我們剛剛創建的新模塊添加進去。這里的-r選項是表示替換，-a選項表示文件放在指定文件(iOlicomEnd.o)之后。
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然后我們需要修改配置文件，使bootrom中包含我們的網卡驅動程序，確保
#define?INCLUDE_END?/*?Enhanced?Network?Driver?Support?*/
#define?INCLUDE_LN_97X_END?/*?(END)?AMD?79C97x?PCI?interface?*/
而其它的網卡驅動宏都是#undef的。
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修改sysLn97xEnd.c
打開C:/tornado2.2/target/config/pcPentium目錄下的sysLn97xEnd.c文件，先定位到 “memory-mapped IO
base”這段文字，然后將其前面的參數由pciRsrc[endUnit].bar[1]修改為NONE，保存即可，
pciRsrc[endUnit].bar[1],???? /* memory-mapped IO base */
NONE, /* memory-mapped IO base */
編譯bootrom并制作引導盤啟動虛擬機，可以看到錯誤沒了，如下圖：
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編譯vxWorks
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為了測試一下網卡驅動功能正常，我們可以編譯一個vxworks鏡像文件，然后通過ftp加載到虛擬機中運行。
編譯vxworks文件很簡單，只需要在target/config/pcPentium目錄下執行命令
make vxWorks
將生成一個vxWorks文件，把這個文件放到ftp目錄下。并且打開ftp服務器（這里使用tornado自帶的wftpd32.exe），
添加一個新用戶user=target, password=target。使用引導盤啟動虛擬機。引導程序將自動加載這個鏡像并運行：
可以看到，Attaching network interface lo0… done。并且vxworks已經正常運行。
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加入SHELL組件
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上面看到的這個界面與我們平時在實驗室看到的不一樣：沒有大大的vxworks的logo。原因是vxworks默認不包含shell組件，需要修改config.h文件：
#define INCLUDE_SHELL
重新執行makevxwoks命令，生成文件加載到虛擬機中，就會出現如下界面，不過此時的shell還不能識別命令，因為制作的鏡像中沒有符號表，
因此無法解析命令。這樣的shell簡直就是廢材。
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?使用符號表文件
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要shell識別命令，需要提供符號表文件。上面的makefile vxWorks命令在生成vxWorks文件的同時還生成了一個符號表文件vxWorks.sym，這個文件
可用于主機上的WDB進行調試。首先要配置目標機，在tornado中選擇tools/target serves/config菜單命令：
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彈出如下對話框，可以新建一個目標機配置，在Core File and Symbols選項中指定vxWorks.sym文件,另外需要指定后臺（目標機為后臺，主機為前臺）通信方式為wdbrpc并設置IP地址：?
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設置完成，單擊OK。或者直接單擊Launch啟動，此時在windows的任務欄會出現target-server的小圖標，雙擊它可以查看詳細信息：
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連接成功后，在主界面上的下拉列表中選擇配置的target-server，并單擊->i圖標啟動shell，這時候就可以執行輸入的命令了。如下圖:
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雖然使用tornado集成環境進行調試有直觀的優勢，并且支持源碼級調試，一切看起來都很美。但是，目標機與主機之間的通信通常比較耗時，有時候由于
種種原因還可能出現目標機連接不上的問題。在實際使用時，用得比較多的還是直接在目標機的控制臺中輸入命令進行調試。這要求把符號表和代碼一起
下載到目標機上，這里又有兩種方式：一種是符號表文件放在主機上，系統啟動時從主機同步符號表；另一種是直接將符號表編譯到vxWorks鏡像文件中。
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從主機同步符號表
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這種方式需要修改配置文件，在config.h中添加
#define INCLUDE_SYM_TBL_SYNC
當然最好還是加上那些show函數，否則只能打斷點卻不能查看任務狀態等重要信息，就像瞎子走路，只能邁動兩腿，卻不知身在何方，是很郁悶的。添加如下選項：
#define INCLUDE_SHOW_ROUTINES
編譯之后，將vxWorks文件和vxWorks.sym文件都放到ftp目錄下。啟動虛擬機，我們看到它自動將符號表同步了。然后我們就可以直接在控制臺輸入命令進行操作。
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編譯vxWorks.st
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最為直接的一種方式就是將符號表編譯到vxWork文件中，這樣不需要連接主機就可以在控制臺上進行操作了。編譯方式也很簡單：
make vxWorks.st
這樣就搞定了。雖然直接將符號表嵌入到vxWorks文件中，鏡像文件的體積會增大，但是現在的硬件這么便宜。有的嵌入式系統甚至配置了2G內存。
因此這個問題越來越容易解決了。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的在虚拟机上运行vxWorks的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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