VxWorks设备驱动架构与外设集成 - 第2节

2. VxWorks开发环境搭建

Workbench 是 VxWorks 的官方集成开发环境，基于 Eclipse 框架构建，提供项目管理、代码编辑、编译调试、性能分析等全流程支持。本节将引导你完成 Workbench 的安装与初始配置。

2.1.1 安装前准备

2.1.2 安装步骤

1. 获取安装包： 从 Wind River 官网或内部镜像站下载 Workbench 安装程序 (通常为 windriver-workbench-*.exe 或 .bin)。
2. 运行安装程序： 以管理员身份执行安装程序，选择安装语言为 English（中文界面可能存在翻译不完整）。
3. 选择组件： 在组件选择界面，至少勾选以下核心组件：
   • Workbench IDE (主程序)
   • VxWorks Source Build (VSB) — 用于构建 VxWorks 内核和驱动
   • VxWorks Image Project (VIP) — 用于生成 VxWorks 镜像
   • VxWorks Simulator — 用于在宿主机上模拟运行
   • 目标架构支持 (如 x86_64、ARM、PPC 等，根据实际硬件选择)
4. 配置许可证： 安装完成后启动 Workbench，通过 Help → Wind River License Setup 激活许可证。支持三种模式：
   • 节点锁定许可证： 绑定到本机 MAC 地址
   • 浮动许可证： 指向许可证服务器 (格式 port@host)
   • 试用许可证： 30 天评估期
5. 验证安装： 打开 Workbench，确认菜单栏出现 Wind River 标签，且 Window → Preferences → Wind River 下可看到已安装的 SDK 版本。

2.2 VxWorks Simulator 环境搭建 (VSB/VIP)

VxWorks Simulator 允许你在宿主机上直接运行 VxWorks 内核，无需物理目标板，是驱动开发前期调试的核心工具。搭建流程分为两步：VSB (VxWorks Source Build) 构建内核源码包，VIP (VxWorks Image Project) 生成可启动镜像。

2.2.1 VSB 构建流程

VSB 是 VxWorks 的源码构建系统，用于裁剪和编译内核组件。以下是标准操作步骤：

1. 创建 VSB 项目： 在 Workbench 中选择 File → New → VxWorks Source Build Project。
2. 选择 BSP： 对于 Simulator 环境，BSP 选择 simlinux (Linux 宿主机) 或 simwindows (Windows 宿主机)。
3. 配置内核特性： 在 Kernel Configuration 界面，至少启用以下组件：
   • INCLUDE_IPNET — 网络协议栈
   • INCLUDE_END — 增强型网络驱动
   • INCLUDE_SHELL — 命令行 Shell
   • INCLUDE_LOADER — 模块加载器 (用于加载驱动 .o 文件)
4. 执行构建： 右键项目 → Build Project。首次构建耗时约 10-20 分钟，生成产物位于 vsb/<project_name>/ 目录下。

2.2.2 VIP 镜像生成

VIP 项目基于 VSB 产物生成最终的 VxWorks 镜像文件 (vxWorks 或 vxWorks.st)。

1. 创建 VIP 项目： File → New → VxWorks Image Project。
2. 关联 VSB： 在向导中指定上一步构建好的 VSB 项目路径。
3. 配置启动参数： 在 Image Configuration 中设置：
   • 启动脚本： 添加 usrRoot 初始化函数
   • 网络配置： 设置模拟网卡的 IP 地址 (如 192.168.200.1)
   • 内存大小： 建议 64 MB 以上
4. 生成镜像： 右键项目 → Build Project。成功后会在 default/ 目录下生成 vxWorks 文件。

2.3 目标机与宿主机网络连接配置

无论是物理目标板还是 Simulator，驱动开发都需要宿主机与目标机之间的网络通信，用于下载镜像、调试符号、文件传输等。本节以 Simulator 环境为例，讲解网络配置方法。

2.3.1 网络拓扑与地址规划

2.3.2 宿主机端配置 (Windows 示例)

1. 安装虚拟网卡： Workbench 安装时可选安装 Wind River Virtual Network Adapter。若未安装，可手动添加：

   # 以管理员身份运行
   C:\WindRiver\setup\vxsim\install_vxsim_net.bat

2. 配置虚拟网卡 IP：
   • 打开 控制面板 → 网络和共享中心 → 更改适配器设置
   • 找到 Wind River Virtual Ethernet Adapter
   • 右键 → 属性 → IPv4 → 设置 IP 为 192.168.200.10，掩码 255.255.255.0
3. 关闭防火墙： 为简化调试，建议在专用虚拟网卡上关闭防火墙，或放行以下端口：
   • UDP 17185: Wind River Debugger 通信
   • TCP 1534: FTP 文件传输
   • UDP 69: TFTP 启动

2.3.3 目标机端配置 (Simulator)

在 VIP 项目的启动配置中，通过 bootline 参数设置网络：

# 在 VIP 项目配置中，添加或修改 bootline 参数
bootline = "end(0,0)simlinux:192.168.200.1:192.168.200.10:192.168.200.254:255.255.255.0:vxWorks h=192.168.200.10 e=192.168.200.1 u=target pw=target tn=target"

# 参数说明：
# end(0,0)       — 使用第一个 END 网络接口
# simlinux       — 模拟器类型
# 192.168.200.1  — 目标机 IP
# 192.168.200.10 — 宿主机 IP (FTP/TFTP 服务器)
# 192.168.200.254— 网关
# 255.255.255.0  — 子网掩码
# vxWorks        — 启动镜像文件名
# h=...          — 宿主机地址
# e=...          — 目标机地址
# u=... pw=...   — FTP 登录凭据

2.3.4 连通性测试

启动 Simulator 后，在宿主机终端执行 ping 命令验证连通性：

C:\> ping 192.168.200.1

正在 Ping 192.168.200.1 具有 32 字节的数据:
来自 192.168.200.1 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=64
来自 192.168.200.1 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=64

若 ping 不通，请按以下顺序排查：

• 确认虚拟网卡已启用且 IP 配置正确
• 检查 Simulator 是否已启动 (控制台应显示 -> 提示符)
• 在 Simulator Shell 中执行 ifShow 命令查看网络接口状态
• 尝试关闭宿主机防火墙临时测试

2.4 开发环境验证

完成上述配置后，通过以下步骤验证整个开发环境是否就绪：

1. 启动 Simulator： 在 Workbench 中运行 VIP 项目，确认控制台输出正常。
2. 建立调试连接： 在 Workbench 中打开 Run → Debug Configurations，选择 VxWorks Simulator Debug，点击 Debug。若成功，Workbench 会进入调试透视图，显示目标机内存、寄存器、任务列表等信息。
3. 执行简单命令： 在 Simulator Shell 中输入 i 查看任务列表，输入 ifShow 查看网络接口。
4. 下载测试模块： 在 Workbench 中创建一个简单的驱动工程 (如 hello_drv.c)，编译生成 .o 文件，通过 ld < hello_drv.o 命令加载到 Simulator 中运行。