Tornado使用指南
目录
1. 概述 ................................................................................................................................................ 2
1.1 TORNADO 组件 ...................................................................................................................... 2 1.1.1 开发工具 ........................................................................................................................ 2 1.1.2 实时系统 ........................................................................................................................ 3 1.1.3 Tornado 文件目录 ...................................................................................................... ４ 1.2 硬件/软件配置 ....................................................................................................................... 7 1.3 booting介绍 ........................................................................................................................... 7 1.4 Tornado开始过程 ................................................................................................................ 12 1.5 WDB 代理 ........................................................................................................................... 14
2 Projects ....................................................................................................................................... 15
2.1 bootable projects ............................................................................................................. 15 2.2 集成模拟器vxsim .......................................................................................................... 23 2.3 Downloadable projects…………………………………………………………………..21 2.4 build说明………………………………………………………………………………..24
3 WindSh 和 Browser .......................................................................................................... 25
3.1 WindSh ............................................................................................................................ 25 3.2 Browser………………………………………………………………………………...28
4 CrossWind……………………………………………………………………….29 4.1 Debugging简介…………………………………………………………………………29.
4.2 任务级 Debugging……………………………………………………………………..29. 4.3 系统级Debugging………………………………………………………………………30
1.
概述
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 组建于1981年，是一个专门从事实时操作系统开发与生产的软件公司，该公司在实时操作系统领域被世界公认为是最具有领导作用的公司。
VxWorks 是一个运行在目标机上的高性能、可裁减的嵌入式实时操作系统。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。
1984年 WRS 公司推出它的第一个版本--VxWorks 1.0.1，在 1999年推出了它的最新版本VxWorks 5.4。从1995年以后， WRS 公司推出了一套实时操作系统开发环境-- Tornado。
1.1 Tornado2.0 组件
Tornado是嵌入式实时领域里最新一代的开发调试环境。。Tornado给嵌入式系统开发人员提供了一个不受目标机资源限制的超级开发和调试环境。Tornado包含三个高度集成的部分：
. 运行在宿主机和目标机上的强有力的交叉开发工具和实用程序； . 运行在目标机上的高性能、可裁剪的实时操作系统VxWorks； . 连接宿主机和目标机的多 种通讯方式，如：以太网，串口线，ICE或ROM仿真器等。
对于不同的目标机，Tornado给开发者提供一个一致的图形接口和人机界面。当使用Tornado的开发人员转向新的目标机时，不必再花费时间学习或适应新的工具；对深嵌入式应用开发者来说更重要的是，Tornado所有的工具都是驻留在开发平台上的。在嵌入式系统 工具发展历史上，Tornado是第一个实现了当目标机资源有限时开发工具仍可使用而且功能齐全的开发环境。另外，所有工具都通过一个中央服务器（Target Server）处理与目标机的通讯。所以无论连结方式是Ethernet，还是串口线、ICE仿真器、ROM仿真器或客户设计的调试通道，所有工具均可使用。
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1.1.1 实时系统
vxworks的组成如下图所示： MemoryMgmt FileI/OSystemsSystem Kernel NetworkDevice StackDrivers 1-6 特点：
? 实时，能满足严格的时间要求； ? 多任务内核：
实时调度（基于优先级或抢占式的）； 任务间通讯； 互斥；
? 其他标准设备作为库的形式支持内核；
? 系统可重新配置，根据需要裁减组件，空间小；
? 所有任务驻留在同一地址空间（任务间通讯快而容易，上下文切换快，但一个任
务崩溃会影响别的任务）； ? 所有任务运行在超级（supervisor）模式（没有哪个系统调用具有压倒一切的优势，
所有的设备都作为普通子程序调用）;
? 在主机上编写代码和编译；在目标机上进行调试和执行；
1.1.2 tornado 开发工具 ? CrossWind:
源程序（C 或 C++ 以及汇编程序等）的调试工具。 CrossWind结合了图形方式和命令行方式的最大特点。 最普通的调试方式，例如断点设置和程序执行控制，可 以通过便捷的点击方式实现。同样，程序显示框和数 据侦察窗也提供了一个直接的可视窗口来观察应用程 序中最关键的一部分。如果需要更复杂的调试，CrossWind 也提供了命令行的方式来调用它提供的各种命令。
? Browser:
可对系统对象（任务、消息队列、信号量等）和存储 器使用情况进行观察的浏
Real-Time System 2
览器。可以方便地监视用户的 目标系统。Browser汇总了应用进程，内存消耗和一个目 标内存的映射。通过 Browser，用户可以观察信号量、 消息队列、内存分配、看门狗计时器、堆栈使用情况、 目标 CPU使用率、对象模块结构和符号表以及每个任务的详细信息。
? WindSh:
提供从宿主机到目标机之间的一个命令 shell。WindSh 是一种非常受欢迎的开发工具，它具有很强的交互性和可操作性，允许用户调用内存中的应用程序模块或是 VxWorks模块中的任何例程。它不但具有一般命令语言的功能，而且也具有 C 语言的设计特点，能够解释几乎任何 C 语言表达式， 执行大多数 C 语言算子，解析符号表数据。对初用者来说，WindSh学习起来比较简单，使用比较方便，对熟练用户而言，则有较为高级的手段可以应用。
? WindView:
非常出色的系统可视诊断和分析工具。可非常容易地观察各任务，中断程序之间的相互作用。它是在嵌入式系统应用开发期间的可视工具。
? VxSim:
快速原型仿真器。可在硬件设备未完成之前，在宿主机上对应用程序进行仿真分析。
? Project Facility:
工程管理工具，配制应用程序或vxworks本身。
注：大部分的工具都能通过使用Tcl进行定制，Tcl（Tool Command Language），一种类似于Bourne Shell和C语言的脚本语言。
1.1.3 Tornado文件目录
vxworks 的大部分是与机器无关的，相关的部分如下(需要有相应的安装文件)： 1). 体系结构不同（如MC680x0, PPC, i960, x86, ARM），所以有相应的Tornado for PPC, Tornado for x86, etc
2). BSP不同（表现在硬件初始化，时钟/定时器，VMEbus接口等）,所以在Tornado for
x86里有386,486,pentium等各种BSP； 3）编译器不同（可选），target server不同。
注：BSP是Board Support Package的缩写，该术语通常用于嵌入式领域，主要指在开发嵌入式
应用时系统开发商提供的各种驱动支持库。不过该术语即使在嵌入式领域人们对它的理解也有一些不同，有的认为它就是驱动程序，有的认为它是OS的驱动程序，也有认为它就是HAL（HardWare Abstract Layer ）。实际上这几种理解都只是侧重于某个部分，再由于每个嵌入式系统提供商都根据自己的系统而提出对BSP的不同理解，因此在涉及到BSP的具体涵义时人们往往有一种似是而非的感觉。嵌入式系统提供商的龙头老大：WindRiver公司对BSP的理解偏向于是OS的驱动程序（注：从其BSP的文档中可以看出）因为嵌入式系统中的各种设备的确名目繁多，因此将BSP定位于OS的驱动的确有一定的道理。对于认为BSP就是驱动程序的人来讲，估计他们通常是接触的嵌入式系统
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提供商提供的某种应用解决方案的应用系统（Total Solution）。在这种开发系统中BSP完全有理由被认为是所有驱动程序，因为开发人员没有必要自己去开发驱动程序，而只是验证驱动程序在自己的系统中是否正确了事。对于开发嵌入式OS的人来讲，似乎将BSP看成是对硬件平台的抽象层(HAL)和CPU的驱动程序更恰当。因此各种理解都有一定的道理，但由于出发点不同，对BSP的理解都有失全面甚至有错误的地方.
所有的人肯定对搭积木都有一定的了解，可以用各种简单的图形积木搭建成各种物体。
在程序设计的世界中人们一直希望能够利用一些可重复使用的基本程序单元来构建自己的程序或者系统。在这方面已经有了一些比较成功的案例：各种标准共享库、标准程序组件等的广泛使用。但是这些成功的案例都有一个共同的特点：都是不基于任何硬件平台的程序。当开发某个平台的、与硬件相关的程序时，往往不得不从设置某个寄存器的某个位开始编程。在嵌入式领域，这种情况更为明显。在嵌入式领域中，几乎所有的设备控制和各种协议控制都在同一个嵌入式CPU当中，非常有利于对CPU Core和设备进行抽象。如果能对CPU Core和设备的各种控制进行抽象，人们在移植OS或者开发驱动程序时就没有必要对CPU进行非常深入的了解，不必要了解某个寄存器的某个位是控制什么的，也没有必要了解怎样初始化某个控制寄存器等等。因此BSP是一种能为程序开发人员提供对硬件进行描述性操作的开发支撑库。描述性操作是指在控制硬件时只需知道要完成什么，而不需要知道如何去完成，每个操作都是一些单一的动作。例如：对于设置一个串口的波特率，只需要知道是那个串口，波特率是多少，而不需要知道要写那一个寄存器以及如何写等。在利用BSP编写Driver时，编程人员只需要了解该Driver的初始化顺序以及初始化的内容而不需要了解初始化的具体细节就能完成驱动程序。显然可以大大的提高工作效率，并且对于硬件的具体细节设置是在驱动程序中最容易出错的地方，而利用BSP支撑库则可以大大的减少出错的可能性。在BSP支撑库中除了对硬件的描述性操作部分的代码外，还包含了对目标板的初始化部分、中断管理部分以及一些简单的驱动程序程序单元。这样的BSP可以不用依赖于任何的操作系统和驱动程序，但是可以作为操作系统和驱动程序的开发支撑库，可以非常方便的移植或者开发OS与驱动程序。在最好的情况下，OS与驱动程序的移植只需要更换相应平台下的BSP支撑库就完成了移植。 （摘录于bbs.ustc.edu.cn）
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