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1 VxWorks交叉開發(fā)模式 在VxWorks下應用軟件開發(fā)時采用交叉開發(fā)模式，宿主機通常是普通的PC機，目標機就是應用程序真實的 運行的硬件平臺；集成開發(fā)環(huán)境Tornado位于宿主機，用戶通過Tornado開發(fā)環(huán)境完成代碼編寫、編譯、鏈接，宿主機與目標機通過分別位于其上的 Target Server和Target Agent實現信息交互，物理連接往往是串口或者網絡，在開發(fā)調試過程中，用戶將編譯鏈接后的目標代碼通過Target Server加載到目標機上運行，可以通過Tornado下的Shell、Debugger、Browser以及Windview等工具監(jiān)控目標機上應用程序任務的運行情況，應用程序使用printf語句打印的調試信息回送到宿主機，借助打印信息和Tornado提供的各種調試工具，開發(fā)者可以監(jiān)控任務的運行情況，當某個任務出錯時，可以通過各種輸出信息分析問題原因。 但是一旦完成開發(fā)投入實際試驗使用， 由于實際使用環(huán)境和當初的開發(fā)調試環(huán)境有較大的區(qū)別，難免會出現各種異常情況，比較常見的異常就是任務掛起，在這種情況下開發(fā)者往往無法像在地面調試時那樣可以外接調試電纜捕獲異常信息， 以確定發(fā)生異常的任務，也無法捕獲開發(fā)者在開發(fā)過程中的輔助打印信息，這種情況在戰(zhàn)斗機機載軟件尤為常見。 基于VxWorks的應用軟件大多采用多任務方式，無法像以前沒有操作系統的嵌入式系統那樣，通過硬件看門狗電路，在軟件運行出錯時自動重啟恢復軟件運行，一個任務出錯往往并不會引起操作系統重啟，用戶通過上層很難判斷應用軟件運行是否正常。 因此需要建立軟件看門狗機制，監(jiān)控任務運行情況，在出現異常時記錄必要的異常信息，自動重啟設備。同時，需像開發(fā)階段那樣記錄輸出信息，以輔助分析異常原因。 2 系統輸出信息捕獲 在VxWorks下系統輸出信息包括： 標準輸出 (STD_OUT，文件描述為1)和標準錯誤輸出(STD_ERR，文件描述為2)。 使用printf、IogMsg語句等輸出的信息，以及用戶和操作系統其他的打印輸出信息均通過STD_OUT輸出; 而STD_ERR則是在系統出錯時使用，例如： =================================================================== data access Exception current instruction address：0x00072054 Machine Status Register：0x0000b030 Data Access Register：0xeeeeeef2 Condition Register：0x22000040 Data storage interrupt Register：0x0000b030 Task：0x1c9e50 "RadarProc" ==================================================================== 上面的打印信息是任務“RadarProc”出錯時操作系統輸出的錯誤信息，通過STD_ERR文件描述符輸出的。 STD_OUT和STD_ERR可以分別輸出，但是通常情況下它們均定向到控制臺(consoleFd)，即在交叉開發(fā)模式下通過目標機Target Agent和宿主機的Target Server輸出到串口或者網絡。在VxWorks下操作系統提供ioGIobalStdSet接口函數支持輸出重定向，函數原型： void ioGIobaIStdSet(int stdFd,int newFd) 其中stdFd為STD_OUT(1)或者STD_ERR(2)，newFd為重定向的文件描述符。 利用這個函數就可以實現系統輸出信息的捕獲，具體方法如下： FILE* printf_stream = fopen("/ide0/log.txt","a+" )： ioGlobalStdSet(STD_OUT,fileno(printf_stream))； ioGlobalStdSet(STD_ERR,fileno(printf_stream))； 在上面的代碼中，在設備/ide0(電子盤)上打開名為log.txt的文件，打開方式為追加式，將STD_OUT和STD_ERR重定向到 printf_stream 指向的文件。 需要注意的是，不能像平常那樣關閉printf_stream 文件指針，這樣就可以將系統的所有輸出信息保存在文件log.txt中。 3 任務監(jiān)控 3.1任務狀態(tài) VxWorks下任務有四種基本狀態(tài)：READY、PEND、DELAY、SUSPEND，在用戶不使用Shell命令人為改變任務狀態(tài)前提下，如果狀態(tài)中出現SUSPEND，就說明該任務已經出錯。 3.2任務監(jiān)控設計 任務監(jiān)控需要周期性的監(jiān)測操作系統中所有運行的任務狀態(tài)，發(fā)現某任務出錯時記錄任務的相關基本信息，并自動重啟。 任務監(jiān)控必須兩個操作系統接口函數： int taskIdListGet(int idList[],int maxTasks) STATUS taskStatusString(int tid,char* pString) taskIdListGet函數可以獲得當前操作系統中運行的所有任務，idList存放獲取的任務id的數組，maxTasks為數組大小。 taskStatusString獲取任務狀態(tài)名稱，tid是任務id，pString為任務狀態(tài)名稱。 在發(fā)現時任務出錯時通過回調函數告訴用戶出錯任務情況，出錯任務數據結構： struct TroubleTaskStruct { int taskID；//出錯任務id char taskName[256]；//任務名稱 char taskState[32]；//任務狀態(tài) }; 回調函數原型： typedef void (*TroubleTaskFuncPtr)(const TroubleTaskStructtroubleTaskVector，int troubleTaskNum); 4 結束語 嵌入式系統應用軟件完成開發(fā)調試后，在隨后的試驗階段很難象調試階段那樣得到任務狀態(tài)等輸出信息，一旦出現任務異常，因為缺乏發(fā)生異常時的相關信息，很難判斷和分析問題，給解決問題帶來很大難度，使用任務監(jiān)控和系統信息捕獲技術可以有效地解決此類問題。 |
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