VxWorks下的调试手段
主要介绍在Tornado集成开发环境下的调试方法，和利用支撑定位问题的步骤、思路。
嵌入式实时操作系统VxWorks和集成开发环境Tornado的组成结构如下图1。分为主机和目标机系统。
图1 集成开发环境结构图
在Tornado下，调试相关操作在Debug菜单下，包括：
图2 Debug菜单
简单解释各菜单项的功能
Vxworks的Shell分为两种：hostshell 和 target shell；
Tornado提供的WindShell建立了2者间的一个桥梁,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。
WindSh是一个驻留在主机内的C语言解释器，通过它可运行下载到目标机上的所有函数，包括VxWorks系统调用和应用函数。Tornado外壳还能解释常规的工具命令语言TCL。
WindSh不仅可以解释几乎所有的C语言表达式，而且可以实现所有的调试功能。它主要有以下调试功能：下载软件模块；删除软件模块；产生任务；删除任务；设置断点；删除断点；运行、单步、继续执行程序；查看内存、寄存器、变量；修改内存、寄存器、变量；查看任务列表、内存使用情况、CPU利用率；查看特定的对象（任务、信号量、消息队列、内存分区、类）；复位目标机等。
Tab
补齐剩余部分
Ctrl+D
l 显示与之匹配的所有符号
-> CurM^D
_CurMaster _CurModule
l 补齐剩余部分：
->CurMo^D
->CurModule
l 显示命令摘要
->moduleShow ^D
moduleShow() - show the current status for all theloaded modules (WindSh)
STATUS moduleShow
(
char *moduleNameOrId /* name or ID of the module to show */
)
Ctrl+W
键入完整的命令后，继续键入空格+ [Ctrl+W]。将会显示html页帮助信息.
Ctrl+H
删除一字符
Ctrl+U
删除一行
CTRL+C
重起shell
CTRL+X
Reboot
CTRL+S
临时挂起输出
CTRL+Q
恢复挂起
Esc
在输入和编辑模式间切换
输入类似Vi编辑命令, 如[Esc + k]：显示前一次输入的命令
h←j↓k↑l→
h()设置命令缓冲区长度。->h 500
?
C和TCL模式转换符号, 在c模式下敲?进入tcl模式, 在tcl下敲?则进入c模式;
@
在target还是在host上运行, 在指令前加上@则在target上运行, 否则在host上运行
>
指令输出重定向
<
指令输入重定向
数据转换：键入整数或字符后回车可以显示该整数的十进制及十六进制值。也可以键入字符常量或符号地址。
比如：
->0x54+64
value = 148 = 0x94
->x = (8 * 6) / 4
x = 0x20ff378: value = 12 = 0xc
->Nom = “Nelson”
new symbol “Nom” added to symbol table.
Nom = 0x23fe798: value = 37742496 = 0x23fe7a0 =
Nom + 0x8
使用 ？shConfig 命令修改环境变量:
SH_GET_TASK_IO
为调用函数设置I/O重定向。ON:重定向到WindSh;OFF:I/O显示到目标机控制台。
LD_PATH
为模块设置搜索路径，用“；”隔开。 例如：ld 命令提交后，Shell搜寻模块的路径顺序为：首先在当前目录，然后到LD_PATH设置的路径。
LD_SEND_MODULES
设置load模式。
以下3个用不到
LD_CALL_XTORS
LD_COMMON_MATCH_ALL
DSM_HEX_MOD
tcl> setshellProcList
b bh bd bdall ccret e s so sysResume sysSuspend d l ld lkAddr lkup m mRegs unld agentMode Showbrowse checkStack classShow devs i intVecShow iStrict iosDevShow iosDrvShowiosFdShow memPartShow memShow moduleIdFigure moduleShow mqPxShow mqShowmsgQShow rBuffShow semPxSho w semShow show smMemPartShow smMemShowsysStatusShow taskShow trgShow version wdShow sp sp s taskIdDefaulttaskIdFigure td ti tr ts tt bootChange cd h help ls period printErrno printLogo pwd quit reboot repeat shellHistory shellPromptSet cplusXtorSetcplusStratShow cplus Ctors cplusDtors wvHostInfoShow evtBufferToFile hostShowicmpstatShow ifShow inetstatShow ipstatShow routestatShow taskCreateHookShowtaskDeleteHookShow taskSwitchHookShow taskRegs Show tw w taskWaitShowtcpstatShow tftpInfoShow udpstatShow
sp
用缺省参数创建一个任务（priority=100 返回值为任务ID，或错误）,立刻返回。任务的I/O不被重定向到shell。
如果直接敲例程名，回车，执行完才返回。I/O被重定向。
sps
与上者不同在于启动该任务后马上将其挂起
tr
恢复一个挂起的任务
ts
挂起一个任务
td
删除一个任务
period
创建一个周期调用函数的任务
period 5testPrn 每隔5秒调用testPrn，易于做调试打印。
repeat
创建一个重复调用函数的任务
repeat 10testFunc1 连续执行10次testFunc1函数，易于做测试用。
mRegs
修改任务的寄存器变量。比较有用的是修改pc值，使程序退回到具体位置再运行。 程序位置可以使用shift+F7(混合汇编方式显示代码)
-> mRegs"pc", s1u0
pc : 0499efd7 - 0x499efd1
i 显示系统信息:
NAME ENTRY TID PRI STATUS PC SP ERRNO DELAY
---------------------- -------- --- ---------- -------- -------- ------- -----
tExcTask _excTask 4b79170 0 PEND 4276be 4b7908c d0003 0
iStrict 类似于i，但只查询目标机一次
ti 显示相应任务的TCB信息:
-> ti tWdbTask
NAME ENTRY TID PRI STATUS PC SP ERRNO DELAY
---------------------- -------- --- ---------- -------- -------- ------- -----
tWdbTask 0x417cc4 4b70c08 3 READY 4276be 4b70ae4 d0003 0
stack: base 0x4b70c08 end 0x4b6ccc8 size 16176 high 3840 margin 12336
options: 0xe
VX_UNBREAKABLE VX_DEALLOC_STACK VX_FP_TASK
edi = ffffffff esi = 4b70fb8 ebp = 4b70aec esp = 4b70ae4
ebx = 0 edx = 4276be ecx = 10101 eax = 0
eflags = 212 pc = 4276be
taskShow
显示任务TCB信息, 基本同ti
taskCreateHookShow
显示任务创建调用例程列表
_fppCreateHook 0x177008
_envCreateHook 0x156954
___wdbTaskCreat 0x114718
taskDeleteHookShow
显示任务删除调用例程列表
taskSwitchHookShow
显示任务切换调用例程列表
_dbgTaskSwitch 0x180384
_SwitchHook 0xde7b78
w
显示所有或者一个挂起任务的信息
-> w s1u1
NAME ENTRY TID STATUS DELAY OBJ_TYPE OBJ_ID OBJ_NAME
-------------------- -------- ---------- ----- ---------- -------- ------------
s1u1 _t2 4b65898 PEND 0 SEM_M 4b7ea48 N/A
tw
显示某挂起任务的详细信息。
-> tw s1u1
NAME ENTRY TID STATUS DELAY OBJ_TYPE OBJ_ID OBJ_NAME
---------- ---------- -------- ---------- ----- ---------- --------------------
s1u1 _t2 4b65898 PEND 0 SEM_M 4b7ea48 N/A
Semaphore Id : 0x4b7ea48
Semaphore Type : MUTEX
Task Queueing : FIFO
Pended Tasks : 1
State : Owner=0x4b6c960
taskWaitShow
同tw
taskRegsShow
显示任务寄存器的内容
->taskRegsShow 0x1c615534
edi = 0 esi = 1dd65514 ebp = 1c61546c esp = 1c615458
ebx = 1 edx = 1dfccac8 ecx = 7 eax = 0
eflags = 246 pc = 119604
CheckStack
显示一个任务的使用堆栈的情况，没有定义任务时显示所有
-> checkStack tWdbTask
NAME ENTRY TID SIZE CUR HIGH MARGIN
------------ ------------ -------- ----- ----- -----------
tWdbTask 0x417cc4 4b70c08 16176 292 3840 12336
tt
显示一个任务的调用状况,解析堆栈
-> tt tShell
地址 函数名 偏移 被调用函数（函数参数）
43ad37 _vxTaskEntry +47 : _shell (1, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)
41c414 _shell +13c: 41c438 ([1,0, 0, 0, 41c23c])
41c52e _shell +256: _ledRead(522efb8, 51e45e4, 80)
如果认为被挂起，可找出在哪个函数调用时失败。
taskIdFigure
报告任务的ID,以及名称
taskIdDefault
设置或者取得缺省的任务id
int taskIdDefault
(
int tid /* user-supplied task ID; if 0,return default */
)
taskPrioritySet
实时改变任务运行的优先级
d
显示目标机内存, 可以替代内存观察;
如： d 0x12345, 128, 1 显示128个字节
d 0x12345, 32, 4 显示32个DWORD
m 0x12345, 128, 1
m 0x12345, 32, 4
m
修改内存
void m
(
void * adrs, /* address to change */
int width /* width of unit to be modified (1, 2, 4, 8) */
)
lkup
显示指定符号信息, 和以下指令使用可以找到该变量附近变量, 对于查找变量被更改很有益处
-> lkup "CurModule"
_CurModule 0x01fd3160 comm (down.out)
-> lkup (“^_print”)
_printf 0x00029622 text (vxWorks)
_printErr 0x00029640 text (vxWorks)
_printExc 0x0002965e text (vxWorks)
value = 0 = 0x0
lkAddr
根据指定值搜索符号表，显示的符号地址小于并最接近指定值
-> lkAddr 0x01fd3160
_CurUnit 0x01fd315c comm (down.out)
_CurModule 0x01fd3160 comm (down.out)
_IsFsStarted 0x01fd3164 comm (down.out)
_IntTaskSemaphore 0x01fd3168 comm (down.out)
_gtSemTaskTable 0x01fd316c comm (down.out)
_tR04ModuleReportState 0x01fd3174 comm (down.out)
l
显示从指定位置开始多少行的汇编
printError
将错误号翻译为具体错误信息。前16位错误号为：module 在vwModNum.h中定义，对应不同头文件。后16位错误号为：error number在相应的头文件中定义。
-> printErrno 0x110001
0x110001 = S_memLib_NOT_ENOUGH_MEMORY
ld
加载模块到系统
[syms[,noAbort][,"name"]]Load stdin, or file, into memory
(syms = add symbols to table: -1 = none, 0 = globals, 1 = all)
unld
卸载模块
reboot
reset network devices and transfercontrol to boot ROMs 重起, 有些mp板不能执行;
bootChange
修改启动行参数
boot device : fei
processor number : 0
host name : host
file name : vxWorks
inet on ethernet (e) : 168.2.11.41:ffff0000
inet on backplane (b) :
host inet (h) : 168.2.111.1
gateway inet (g) :
user (u) : x86
ftp password (pw) (blank = use rsh) : x86
flags (f) :
target name (tn) :
startup script (s) :
other (o)
devs
列出目标机系统上的所有设备, host:是指映象文件所在目录,有些上面为mars:
-> devs
drv name
0 /null
2 /pcConsole/0
2 /pcConsole/1
7 host:
8 /vio
9 /tgtsvr
4 /HDisk
3 prnpip
iosDevShow
基本同devs
iosDrvShow
显示系统中的驱动状态
drv create delete open close read write ioctl
1 421db4 0 421db4 421ddc 42b76c 42b69c 421e08
2 0 0 424fd4 0 425004 425044 425130
3 426e88 426f04 427170 426e34 427228 427254 426ffc
4 415f40 0 415f40 416000 42b76c 42b69c 416074
5 41626c 41642c 416288 416520 4165d0 416670 416710
iosFdShow
显示系统中的文件标识符
fdname drv
3/tyCo/0 1
4/vio/1 4
5/vio/2 4
6/vio/3 4
intVecShow
查看中断向量表,
void intVecShow
(
int vector /* interrupt vector number or -1 to display the whole vectortable */
)
moduleShow
显示系统中所有加载的模块
MODULENAME MODULE ID GROUP # TEXT START DATA START BSS START
------------------------ -------------------- ---------- ---------- ----------
vxWorks.exe 0x365420 1 0x401000 0x43f000 0x442000
test.o 0xd32888 2 0x499efac 0x499eff4
msgQShow
显示队列的使用状况
Message Queue Id : 0x1c710c0c
Task Queueing : FIFO
Message Byte Len : 8
Messages Max : 4000
Messages Queued : 0
Receivers Blocked : 1
Send Timeouts : 0
Receive Timeouts : 709968
SemShow
显示信号量的信息
STATUS semShow
(
SEM_ID semId,/* semaphore to display */
int level /* 0 = summary, 1 = details */
)
->semShow NodeSemaphore ,0
Semaphore Id : 0x1c7a443c
Semaphore Type : MUTEX
Task Queueing : FIFO
Pended Tasks : 0
State : NotOwned
SemPxShow
显示POSIX信号量的信息
wdShow
显示看门狗的信息
mqPxShow
显示POSIX消息队列的信息
memPartShow
显示分区块及统计信息
memShow
显示系统分区上空闲和已分配空间的总数等等
SUMMARY:
status bytes blocks avg block max block
------ ----------------- ---------- ----------
current
free 443257168 140 3166122 442697252
alloc 27726464 517 53629 -
cumulative
alloc 50636892 5873 8621 -
hostShow
显示host列表
hostname inet address aliases
-------- ------------ -------
vxTarget 168.2.11.9
localhost 127.0.0.1
host 168.2.111.1
arpShow
显示arp列表
LINK LEVEL ARP TABLE
destination gateway flags Refcnt Use Interface
--------------------------------------------------------------------------
168.2.111.1 00:05:5d:e4:14:3b 405 0 6897 fei0
--------------------------------------------------------------------------
ifShow
显示网口信息
fei (unit number 0):
Flags:(0x8063) UP BROADCAST RUNNING ARP MULTICAST
Type:ETHERNET_CSMACD
Internetaddress: 168.2.11.9
Broadcastaddress: 168.2.255.255
Netmask0xffff0000 Subnetmask 0xffff0000
Ethernetaddress is 00:d0:d0:10:0b:09
Metric is 0
MaximumTransfer Unit size is 1500
11325 packetsreceived; 6965 packets sent
4374 multicastpackets received
11 multicastpackets sent
0 inputerrors; 0 output errors
0 collisions;0 dropped
lo (unit number 0):
Flags:(0x8069) UP LOOPBACK RUNNING ARP MULTICAST
Type:SOFTWARE_LOOPBACK
Internetaddress: 127.0.0.1
Netmask0xff000000 Subnetmask 0xff000000
Metric is 0
MaximumTransfer Unit size is 32768
0 packetsreceived; 0 packets sent
0 multicastpackets received
0 multicastpackets sent
0 inputerrors; 0 output errors
0 collisions;0 dropped
ipstatShow
显示ip信息
total 7571
badsum 0
tooshort 0
toosmall 0
badhlen 0
badlen 0
infragments 0
fragdropped 0
fragtimeout 0
forward 0
cantforward 0
redirectsent 0
unknownprotocol 6996
nobuffers 0
reassembled 0
outfragments 0
noroute 0
icmpstatShow
显示icmp信息
ICMP:
7060 calls toicmp_error
0 error notgenerated because old message was icmp
Outputhistogram:
destinationunreachable: 7060
0 message withbad code fields
0 message <minimum length
0 bad checksum
0 message withbad length
0 messageresponse generated
routestatShow
显示路由信息
routing:
0 bad routingredirect
0 dynamicallycreated route
0 new gatewaydue to redirects
12 destinationsfound unreachable
0 use of a wildcard route
tcpstatShow
显示tcp信息
TCP:
11740 packets sent
2840 data packets (137764 bytes)
6 data packets (1867 bytes)retransmitted
5642 ack-only packets (0 delayed)
0 URG only packet
0 window probe packet
0 window update packet
3254 control packets
8485packets received
44 acks (for 2429 bytes)
2801 duplicate acks
0 ack for unsent data
2840 packets (2128 bytes) receivedin-sequence
1 completely duplicate packet (29 bytes)
0 packet with some dup. data (0 byte duped)
2 out-of-order packets (0 byte)
0 packet (0 byte) of data after window
0 window probe
0 window update packet
0 packet received after close
0 discarded for bad checksum
0 discarded for bad header offset field
0 discarded because packet too short
2953 connection requests
0 connection accept
2802 connections established (includingaccepts)
2950 connections closed (including 2798drops)
147 embryonic connections dropped
2846 segments updated rtt (of 5797 attempts)
304 retransmit timeouts
0 connection dropped by rexmit timeout
0 persist timeout
147 keepalive timeouts
0 keepalive probe sent
147connections dropped by keepalive
udpstatShow
显示udp信息
UDP:
7759 total packets
7757 input packets
2 output packets
0 incomplete header
0 bad data length field
0 bad checksum
581 broadcasts received with no ports
0 full socket
7176 pcb cache lookups failed
7176 pcb hash lookups failed
inetstatShow
显示连接信息
Active Internetconnections (including servers)
PCB Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address (state)
-------- ----------- ------ ----