第三章 VxWorks集成开发环境的建立-学生
vxworks开发环境[1]
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2020/11/1
vxworks开发环境[1]
Introduction
wUse tornado to setup, compile, build, debug
and execute a simple project.
wCreate the project -> Edit source code -> Build
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Step 5
Run The Project
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launch the shell
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execute program in the shell
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create a new c source file
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edit the c source file
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the project -> Debug the project -> Run the project
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Step 1
Create the project
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Start
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Vxworks开发简明培训教程服务器应用
Vxworks开发简明培训教程服务器应用一、教学内容本教程服务器应用部分，主要针对VxWorks操作系统的服务器应用进行讲解。
教材涵盖的章节有：第三章网络编程，第四章服务器编程，第五章Web服务器开发。
具体内容如下：1. 第三章网络编程：介绍VxWorks操作系统中的网络编程基础，包括套接字编程、TCP/IP协议栈的使用等。
2. 第四章服务器编程：讲解如何在VxWorks中实现网络服务器，包括基于TCP和UDP的服务器编程。
3. 第五章Web服务器开发：介绍Web服务器的基本原理，以及在VxWorks中如何开发Web服务器。
二、教学目标1. 使学生掌握VxWorks操作系统的基本网络编程方法。
2. 培养学生具备在VxWorks中实现网络服务器的能力。
3. 让学生了解Web服务器的工作原理，并能在VxWorks中进行开发。
三、教学难点与重点1. 教学难点：VxWorks网络编程中的socket API，Web服务器开发中的HTTP协议处理。
2. 教学重点：服务器编程的基本方法，Web服务器的核心模块实现。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备，VxWorks操作系统安装光盘。
2. 学具：学生个人电脑，VxWorks操作系统安装文件，网络编程实践案例。
五、教学过程1. 引入实践情景：以企业实际需求为背景，讲解网络编程在服务器应用中的重要性。
2. 讲解第三章网络编程：通过示例代码，讲解VxWorks中的套接字编程方法。
3. 讲解第四章服务器编程：以TCP服务器为例，讲解服务器程序的实现过程。
4. 讲解第五章Web服务器开发：介绍Web服务器的工作原理，以及在VxWorks中实现Web服务器的方法。
5. 随堂练习：让学生根据所学内容，编写一个简单的网络服务器程序。
6. 例题讲解：分析并讲解典型的网络编程问题，如Socket编程中的粘包问题。
7. 课后作业：布置作业题目，要求学生完成一个基于VxWorks的Web服务器程序。
实时操作系统vxworks中图形开发环境的配置
实时操作系统!"#$%&’中图形开发环境的配置肖骏，刘承香，崔鹏辉（哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨()***(）摘要：详述了实时操作系统!"#$%&’下图形开发环境+,-.#/01$2’的配置，解决了嵌入式系统中图形开发困难的问题。
!关键词：实时操作系统；图形系统；-#/01$2!"#$%&’()*%"#"$+*,-.%#/"01%#+2)34%52672()*%#&891*25:;."(<1-345670，839:;<0=."/>0=，:93?<0=.;7/（47,$@>,/$0:$A A <=<，B >%C /0D 0=/0<<%/0=90/E <%’/,F，B >%C /0()***(，:;/0>）=>1*()?*：G ;/’H >H <%,;$%$7=;A F 1/’I 7’’<1,;<I $0J /=7%>,/$0$J +,-.#/01$2’/0%<>A ,/@<$H <%>,/0=’F’,<@!"#$%&’，>01,;<@>,,<%$J =%>H ;/I 1<E <A $H @<0,/0<@C <11<1’F ’,<@I >0C <’$A E <1K @290"(/1：%<>A ,/@<$H <%>,/0=’F ’,<@；=%>H ;/I ’’F ’,<@；-#/01$2*引言实时操作系统!"#$%&’主要应用在嵌入式计算机系统中，在多数环境下，为这样的应用提供实时性是最主要的要求，为了使操作系统尽量小，与图形有关的处理都不包含在系统中，但在某些情况下，该计算机系统要与外界进行人机交互，需要图形操作支持，这时，一个单纯的实时系统便有些不够用了（除非自己编制显卡驱动程序，但显然这样的工作导致工作重心不再放在应用上），最简单有效的方式便是装上一种可用的图形包。
vxWorks开发环境构建步骤及开发资源
vxWorks开发环境构建步骤及开发资源技创科技(Technique Innovator Inc.) 一、Tornado集成开发环境构成Tornado是集成开发环境的名称，主要由帮助及参考文档、操作系统vxWorks、开发工具（编译器、调试器、编辑器、target server等，据统计，挂接在Tornado下的可选工具和第三方有数百个）等三部分构成，分别对应三个目录：i.docs/ 所有文档都集中在该目录中, books.html是根索引，入门级开发请务必查看以下文档：●如果要熟悉使用界面及Tornado使用、创建工程，请参考：Tornado用户手册及Tornado集成开发环境的HELP->content调出来的联机帮助文档;●vxWorks的编译是使用标准GNU Makefile来编译连接的，要了解Makefile语法请参考”GNU Make”；具体的Make rules存放在target/h/make/目录下。
●如何调试？请参考“Debugging with GDB”●vxWorks构成、特点及kernel，编程等：请参考：VxWorks Programmer's Guide，系统调用、库函数接口标准等，请参考：VxWorks Reference Manual●有关BSP(board support package)的构成、初始化、底层驱动等，请参考“BSPReference”●网络应用编程指南(socket编程): “VxWorks Network Programmer's Guide”ii.host/ 该部分存放主机端（开发机）的工具，如Tornado.exe，make.exe,编译器、调试器及TCL命令解释器等等，开发中要用到的工具都存放在目录host\x86-win32\bin 下，部分命令是.exe文件，部分是.bat的，其中有torvars.bat文件，是设置Tornado集成开发环境的环境变量用的，在使用其他工具前，要运行它设置正确的环境变量及可执行文件搜索路径。
嵌入式实时操作系统VXWORKS6.6集成环境使用指导(PPT 58张)
四、工程和工程结构
• 所有独立的工程内部都包含和其他任一工 程无关的模块，在系统开始是都是单个的 和没有经过组织的。所以使用者可以在 workbench下通过工程之间的依赖关系和编 译命令整体组织各个工程。 • 通过workbench可以很方便的组织各工程， 但是有的工程不能作为某个工程的子工程 或者是同种类型的工程，这样的关联是不 允许的。
一、创建一个例子工程并运行程序
1.创建一个例子工程 a.选择 File > New > Wind River Workbench Project。会出 现 New Wind River Workbench Project 对话框。 b.从Target operating system 下拉选择菜单选择 Wind River VxWorks 6.x ，点击 Next。 c.从 Build type 下拉选择菜单选择 Downloadable Kernel Module 点击Click Next 。 d.在Project Name区域,输入ball 。在本指导说明中都保持 Create project in workspace 选项，点击 Finish 。一个名 称为“ ball ” 的工程出现在workbench的工程窗口。
三、创建一个新工程（Projects）
• 点击工具按钮或者选择 File>New>Wind River Workbench Project 创建一个之前配置好的工程，或者是创建一个特殊 类型的工程；也可以选择File > New > Example 打开一个 例子工程。 1.工程创建之后的修改 在相应工程的" project properties"界面进行修改。 2.工程的结构设置 选中Project References > Add as Project Reference,在弹 出的菜单里就可以设定个工程之间的结构关系。 3.工程与应用程序（Application Code） 工程以一种或几种类型管理应用程序文件。可以将一个与 Workbench兼容的工程整个加入，也可以添加新的或者已 经存在的源程序文件。选择 File > Import 打开“Import File ”。
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Step Out
如果在子函数内部，运行完子函数。
Watch
Variables
查看变量的值
Registers
查看寄存器的值
Back Trace
查看调用关系
Memory
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2
Step 2
Edit Source Code
create a new c source file
edit the c source file
create a new c header file
edit the c header file
create the dependences
create the dependences OK
Step 3
Build The Project
build the project menu
build the project
Step 4
Debug The Project
launch the simulation
launch the simulation OK
vxsim
launch the target server
launch the debug
download the project
toggle the breakpoint
the breakpoint is toggled
run the program
run task dialog
step over the program
stop debugging
第三章vxWorks操作系统基本概念(1)PPT课件
2020/8/20
11
VxWorks操作系统
Memory Management
Device Support
Scheduling & System Clock
Facilities
Synchronization & Intertask Communication
File Systems
Mutual Exclusion
✓ WindSh
交互访问
✓ CrossWind
源代码级调试器
✓ Browser
显示系统信息
✓ Project Facility 配置操作系统或应用的工程管理
✓ WindView
多任务应用软件示波器
✓ Simulator 主机端VxWorks模拟器
用Tcl自定义的工具: ✓ 增加新功能 ✓ 定制用户接口 ✓ 目标驻留工具
WTX = Wind River Tool eXchange
WDB = Wind DeBug
2020/8/20
15
Tornado和VxWorks目录描述
2020/8/20
16
Tornado和VxWorks目录描述(继续）
2020/8/20
17
Tornado
3.1 Tornado和VxWorks简介
Tornado和VxWorks描述 Tornado和VxWorks相互关系 Tornado和VxWorks目录描述
2020/8/20
4
Tornado是什么？
Tornado是开发实时嵌入式应用的集成开发环境. Tornado的主要组件: VxWorks实时操作系统运行库（RTOS） VxWorks开发工具（辅助测试和调试和计时） 网络协议栈支持
VxWorks学习环境搭建——学习环境基本构成
第1章VxWorks学习环境搭建 (2)1.1 VxWorks简介 (2)1.2 VxWorks开发基本过程 (2)1.3 VmWare简介 (3)1.4 基本学习环境的构成 (4)第1章VxWorks学习环境搭建1.1 VxWorks简介VxWorks 是美国 Wind River System 公司（以下简称风河公司，即 WRS 公司）推出的一个实时操作系统。
WRS 公司没有公开其源代码，而是以库文件的形式将其提供给用户。
为了便于用户的使用，WRS 公司为用户提供了Tornado集成开发环境。
该开发环境启动后的界面如图 1-1所示。
VxWorks 操作系统的全部内容都附带在该开发环境中。
Tornado2.2是该系类开发环境的最高版本，适用于VxWorks5.5以下版本开发。
VxWorks6以上的版本则使用WRS 公司新开发的WorkBench集成开发环境。
WorkBench在很多方面比VxWorks5.5更便于用户使用。
但其不能作为VxWorks5.5及其以下版本的开发工具。
图 1-1 Tornado2.2界面1.2 VxWorks开发基本过程VxWorks开发所得到的软件分为两部分：bootrom和操作系统映像（包含实现开发目的的程序）。
bootrom和操作系统映像最终都作为目标机上运行的程序。
bootrom是目标机启动后最先运行的一个小程序，它的作用是将操作系统映像从软盘、硬盘、网络上其他计算机等存储位置载入到目标机，并在加载工作完成后将目标机控制权交给目标机上的VxWorks操作系统。
由上述过程可见，出学者使用PC机作为目标机最方便，因为这样看免去熟悉目标机的过程。
PC机也是日常生活中最容易找到的。
目前参考资料中主要给出了从软盘启动bootrom、从U盘启动bootrom和从硬盘启动bootrom的方式。
显然软盘现在很少见了，大多数人都没有这东西。
硬盘倒是每台计算机都有，但是写入bootrom映像会破坏你硬盘上原有的操作系统，如果你有闲置电脑专门用于学VxWorks可以采用这个方法。
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Tornado随软件附带的产品
• 所支持板子的Boot ROM
– 和板子相对应 – 通过网络从主机上下载VxWorks
• CD ROM中的产品
编译源文件并 管理生成(build)环境
WindSh Browser Debugger WindView
– 运行在主机上Tornado 工具 – 运行在目标机上的VxWorks OS – WindRiver 提供的板支持包(Board Support Package) – 编译工具 – VxWorks和Tornado手册
Target VxWorks OS，板支持包
标准的tcl发布
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北京邮电大学培训中心
Host-OS: 对应你的主机硬件和操作系统的名称。例如x86-win32用于所有 的具有Windows操作系统的PC机
北京邮电大学培训中心
• VxWorks OS手册
– – – – VxWorks Programmer’s Guide VxWorks Network Programmer’s Guide VxWorks Reference Manual BSP Reference (HTML)
• 手册可以在线通过HTML浏览，也可从 WindRiver公司的主页上下载PDF格式的文件
Tornado的主机驻留工具 Host-OS 对应于主机操作系统的工具
WIND_BASE （安装Tornado的根目录）
SETUP SETUP程序 host Share 共享的XDR代码 Resource Tcl
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Bin Lib
Tornado和GNU的可执行文件 Tornado工具库函数 GUI, TCL,Help的支持文件
13 北京邮电大学培训中心 14
RS232
以太网
• 目前VxWorks提供了以下几种链接方式
– 以太网连接 – 仿真器ICE连接
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－ 串口连接 － NetROM连接
交叉环境下的开发流程
projects 编辑应用程 序源代码 使用主机上的工具 调试和评价应用程序
– Tornado User’s Guide – GNU ToolKit User’s Guide – WindView User’s Guide
其它资源
• WindSurf自助网站：搜索引擎，FAQ，补 丁，文档更新，已知问题列表 • 培训课程
– Tornado设备驱动培训 – Tornado BSP培训 – Tornado 工具培训
初始堆栈 VxWorks WDB池
系统内存池 用户预留
用户的动态 内存空间 系统的动态 内存空间 静态分配的 内存空间
组件
组件 驱动程序
驱动程序
• 初始化的过程是由下到上，执行的过程是 由上到下。 • 初始化包括CPU的初始化、板子的初始 化、和系统的初始化。
北京邮电大学培训中心 7
成品时的Image
• ROM-resident Image:BSP初始化时把Image中的 data段复制到RAM中，code段在ROM中运行。 • ROM-based Image: BSP初始化时把Image完全搬 到RAM中执行。
引导程序 （Bootstrap Program) 引导程序 （Bootstrap Program) VxWorks data段 ＋ bss段
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RAM
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VxWorks集成开发环境的建立
• 典型的开发环境的配置
Tornado的组件
• Tornado的开发工具
– Launch 发起Tornado工具（UNIX） – Project facility 配置和管理VxWorks的应 用 – WindSh 和目标机通信的命令行接口 – Browser 图形化的信息显示 – CrossWind 源代码级的调试 – WindView 分析多任务应用 – Simulator-simulate 在主机的OS下仿真目标机
192.168.1.30
以太网
在目标机上下载 和执行应用程序
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Tornado的目录树
docs Host 在线的HTML文档
Host目录树
Include Tornado工具的头文件 Src 包含主机应用的源代码和例子
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目标机硬件配置
• 将可以启动的VxWorks重新烧入目标机的Flash 中，或以VxWorks提供的ROM来替代原来板子 所带的ROM • 使用串行线或以太网线将目标机和主机连接起 来
Image的结构（3）
• BSP
– 由于Wind微内核对外设没有假设，就由BSP 来实现对外设的管理。BSP对外设的管理包 括初始化和驱动程序两部分。
• 组件（Components）：
– VxWorks的组件提供了许多支持模块用于调 试和扩展微内核Wind的功能。这些组件是可 以根据自己的要求进行裁剪的。
北京邮电大学培训中心 5
• 应用程序
– 具体开发的应用。
北京邮电学培训中心
6
Image的执行
任务 VxWorks 初始化 上电 任务
Image在内存中的存放
• VxWorks在内存中采 用的是Flat Mode的存 放方式。 • VxWorks可被静态或 动态链接；在开发阶 段应用程序和操作系 统之间是动态链接 的，在成品阶段是采 用静态链接的。
本章主要内容
• 目标板上的Image • VxWorks集成开发环境的建立
第三章 VxWorks集成开发环境的 建立
北京邮电大学培训中心
1
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2
目标板上的Image
• Image是在宿主机上编译，生成并下载到目标机 上运行的程序。 • VxWorks Image的文件类型有三种
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Unsupported
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bspName：你的BSP的名称。例如mbx860代表摩托罗拉的PPC860板支持包，simpc代表 Windows的仿真器的板支持包
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文档
• 主机工具手册
– Loadable Images：由Boot－ROM引导通过网口或串 口下载到RAM – ROM-based Images（压缩/没有压缩）：即将Image直 接烧入ROM，运行时将Image拷入RAM中运行。 – ROM-Resident Images：Image的指令部分驻留在 ROM中运行，仅将数据段部分拷入RAM。
主机软件配置
• 对Tornado环境变量的设置是可选的，仅仅是当 要通过命令行来使用工具时才需要设置。 • 在安装Tornado时定义注册机制启动过程，注册 机制可以被安装成以下几种方式:
– 在windows的启动目录中 – 作为windows的一个服务 – 注册机制也可以使用手工启动的方式
• 为主机配置它的IP地址 • 在使用Tornado时，可以通过Tools => Options... =>Tornado Registrypage来定义注册机制所在的 主机
北京邮电大学培训中心 25 北京邮电大学培训中心 26
启动目标机
• 设置启动参数 • 重新启动 • 其它的启动机制
Host
../myProj/default /Vxworks
默认的启动过程
RS232
Target
192.168.1.20
引导程序 （Bootstrap Program)
VxWorks集成开发环境的建立
• Tornado的组件 • • • • • 如何获得帮助 硬件和软件配置 启动（booting）目标板 启动Tornado WDB代理
ROM Boot Program
VxWorks
Boot Program
ROM/Flash
VxWorks Text段 VxWorks data段 ＋ bss段
VxWorks Text段 VxWorks data段 ＋ bss段
VxWorks text ＋ data段 ＋ bss段
RAM Image
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ROM Image
9
RAM ROM/Flash
Target目录树
Config 用于配置和生成VxWorks的文件 All bspName Proj host H Lib Src 通用的配置文件
获得帮助
• • • • • 手册 在线信息 用户组 技术支持 WindSurf
板支持包
Comps VxWorks组件描述文件和配置 预生成的可启动(bootable)工程 VxWorks头文件 VxWorks提供的库函数 部分VxWorks的源代码 工具和驱动程序
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RAM ROM/Flash
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调试时的Image
• 调试时，先由引导程序将ROM Boot Program搬 到RAM中，Boot Program初始化调试下载通道 和调试信息输出通道。被调试的Image通过宿主 机与Target之间的某种通信方式下载到Target的 RAM中，然后接受控制权，实现调试。
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ROM和RAM类型的Image
预留 冷启动填充零 (Zero Filled on Cold Start) STACK_SAVE 重定位的ROM Image 冷启动填充零 (Zero Filled on Cold Start) 用户预留 压缩的Image段 （Compressed Image) 非压缩的Image段 （Uncompressed Image)