TUTORIAL WORKBENCH 3.3

TUTORIAL WORKBENCH 3.3 E.Dekneuvel 2013 1

Introduction Wind River General Plateform est un ensemble d outils développés par WindRiver. Il permet la définition et la mise au point d'applications temps-réel en se basant sur une gestion de projet comme beaucoup d'outil de conception à l heure actuelle. Le développement d'applications temps-réel à partir de cet outil nécessite typiquement 2 ordinateurs reliés par une liaison série ou Ethernet. L'ordinateur host (un PC ici) sert de support au développment de l'application et fournit les outils liés à ce développement (éditeurs graphiques, cross-compilateurs, ). L'ordinateur target représente le support d'exécution (la carte ARM7 utilisée pour la mise en œuvre des microprocesseurs par exemple). On notera que cet ordinateur pourrait également être un autre PC "booté" à partir de VxWorks au lieu de Windows. L'ordinateur host dispose égaleme,t d'un simulateur du comportement de la cible permettant minimiser les intéractions avec la cible. Cette option sera privilégiée au cours des manipulations à venir. Création du projet Configuration du projet Développement de l application Développement de l application Test et déboggage de l application Figure 1: Flot de developpement d'un projet Parmi les différents outils, Workbench3.2 propose un environnement de développement intégré (IDE) permettant la création du logiciel embarqué pour les systemes Wind River Linux ou VxWroks. Workbench intègre la possibilité d analyser le code (espace mémoire, performances, etc) et autorise la gestion simultanée de plusieurs cibles. Un débuggeur permet également de gérer plusieurs processus ou threads sur un cible isolée ou sur des cibles multiples. La Figure 1 montre le flot de développement typique d un projet sous workbench. E.Dekneuvel 2013 2

I Démarrage de Workbench3.3 A partir du menu Démarrer de Windows, ou en utilisant le raccourci présent sur le bureau, procédez au lancement de Workbench3.3. Une fenêtrre de dialogue (cf Figure 2), vous demande à chaque session de sélectionnez le repertoire de travail dans lequel seront stockés les différents fichiers de vos projets : Informations sur l ensemble des projets, dont les noms des projets, la liste des fichiers pour chaque projet et la sspécification de construction du projet. Informations sur la session courante dont les types et positions des fenetres du workbench quand vous quittez une session, les projets et les points d arret courants. Vous pouvez à votre convenance laisser le répertoire par défaut ou le modifier. Si vous choissez cette dernière option, attention à ce que le chemin menant au repertoire ne contienne pas d espace dans les noms. Vous pouvez éventuellement cliquer sur la case permettant de valider ce choix pour l ensemble des sessions à venir. Figure 2: sélection d'un espace de travail Cliquez sur ok. Une nouvelle fenêtre fait son apparition, fenêtre qui va vous permettre la gestion de votre projet. Outline Project explorer Editor and getting started resource Remote System Build console and problems Figure 3: Pont de vue pour le développement d applications E.Dekneuvel 2013 3

Comme Cofluent studio, Wind River Workbench est construit à partir d une plateforme Eclipse, standard industriel fournissant un cadre pour le développement de suites d outils centrées autour de l organisation d un projet. Un projet est vu comme un container rassemblant les fichiers sources et répertoires. Le Workbench vous permet de visualiser l organisation des projets et reflète leurs dépendances et l ordre dans lequel ils seront compilés et liés. La fenêtre Workbench affiche ainsi les points de vue (perspectives), les vues et différents éditeurs qui vous permettront de visualiser, manipuler et éditer les composantes de votre projet. Une perspective est une mise en page d éditeurs et de vues adaptées à une tâche particulière. Elle contrôle le format des menus et des barres d outil. Dans le cadre de l enseignement proposé, nous utiliserons les perspectives par défaut proposées par l outil et prêtes à l emploi (Figure 3). Cette perspective propose les vues suivantes : Project Explorer Editor and Getting Started Resources Outline Remote Systems Build Console and Problems Remarque: il est possible d agrandir une des zones au besoin. Pour revenir à l affichage multifenêtre, il suffit de cliquer sur restaure sur la gauche de l écran ou de sélectionner la fenêtre que vous souhaitez voir réapparaitre au coté de la ou les fenêtres couramment affichées. II Création/Ouverture d'un projet 2.1 Création d'un projet La création d'un projet peut s'effectuer automatiquement lors du démarrage du Workbench dans le cas d un projet préalablement crée lors d une session précédente. Si tel n est pas le cas, explicitement à partir du Menu File New Wind River Workbench project. Une fenêtre de création de projet s'affiche sur le modèle de la Figure 4. Figure 4: Selection de la cible Si ce n est pas le cas, sélectionnez la cible comme étant l OS temps réel Vxworks 6.8. Cliquez ensuite sur next. Une nouvelle fenêtre apparaît sur le modèle de la Figure 5. Sélectionnez pour demander la création d une image à charger et qui pourra être dynamiquement liée et exécutée dans l espace mémoire de l OS précédemment sélectionné. E.Dekneuvel 2013 4

Figure 5: Sélection du type de projet Cliquez à nouveau sur next. La fenêtre suivante (Figure 6) vous demande de déterminer le nom et l emplacement du projet. On nommera ce projet tutorial et l emplacement sera maintnu par défaut dans le worspace défini au démarrage. Figure 6: Nom et emplacement du projet Cliquez finalement sur finish pour terminer cette étape. Vous pouver alors observer l inclusion du projet dans la vue project explorer. 2.2 Ouverture d'un espace de travail L'ouverture d'un espace de travail existant peut se faire, comme pour la création, automatiquement au démarrage de Workbench. Si vous souhaitez charger un autre projet, utilisez le menu import et sélectionnez existing workbench project. Remplissez alors les champs du formulaire pour référencer l emplacement du projet à ouvrir. E.Dekneuvel 2013 5

III Création/Insertion d un fichier dans un projet Une fois le projet créé, vous pouvez spécifier le ou les fichiers sources de l application. Pour saisir le code de l'application du Tutorial, deux possibilités vous sont offertes: Figure 7: Création et insertion d'un fichier dans le projet 1. Création d un nouveau fichier par le menu File New File, également accessible par l icône (2 ème en partant de la gauche) de la barre d outil. Une fenêtre s affiche et vous permet de préciser la nature du fichier (include, source, ). Il s agira ici d un fichier nommé tutorial.c et dont le code vous est proposé en annexe de ce document.selectionnez le parent forlder et terminez en cliquant sur finish 2. Vous pouvez également procéder à la création du projet via votre éditeur de texte préféré (emacs par exemple) et demander à l inclure via le menu File import. Dans la fenêtre qui s affiche, sélectionnez file system dans la catégorie general. Cliquez sur next. Dans la fenetre qui s affiche(fig 8 à droite), précisez l emplacement du ou des fichiers sources et le répertoire de destination. Clôturez en cliquant sur finish et notez l inclusion du(des) fichiers dans la zone project explorer. Pour visualiser le fichier, il suffira de double cliquer sur le nom du fichier. Figure 8: Inclusion de fichiers dans le projet E.Dekneuvel 2013 6

IV Compilation du projet Double cliquez sur tutial.c vous permet d afficher le code source de l application Pour obtenir l exécutable de votre projet, cliquez avec le bouton droit de la souris sur le nom du projet dans le project explorer et sélectionner build project. Alternativement, cliquez sur le 6 ème icône en partant de la gauche de la barre d outils. Une fenetre d avertissement comme ci-dessous peut apparaitre. Ignorer et cliquez sur continue. Figure 9: fenetre d'avertissement à ignorer Un fichier exécutable portant le nom du projet et d'extension.out est généré et pourra ensuite être téléchargé sur la cible pour exécution. Il apparait dans binaries du project explorer (cf Figure 10). La zone du bas (onglet build console) vous permet d observer les éventuelles erreurs de compilation. Il vous appartient bien entendu d apporter d éventuelles corrections avant recompilation du projet. En cliquant sur un objet (variable ou fonction) de la zone outline, l outil vous positionne directement dans l éditeur sur la référence. Figure 10: Nouvel etat de développement de projet après le build. On notera que, comme stipulé auparavant, l édition de lien dans workbench est effectuée et vérifiée au moment du téléchargement du code sur la cible. Des problèmes d'édition de liens peuvent donc apparaître et nécessiter des corrections ultérieures. V Exécution de l application E.Dekneuvel 2013 7

La cible réelle est simulée par l'outil VxSim avec lequel il faut généralement établir une connexion. Pour cela, cliquez avec le bouton droit de la souris sur vxsim0 dans la zone remote sysstem. Séléctionnez ensuite connect vxsim0. Dans la zone du bas (onglet target console), vous pouvez vérifier l établissement de la connexion grâce à l apparition du signal d invite d un shell de commande (-->). Cette fenêtre simule un écran qui pourrait être connecté à la cible. Toute demande d écriture sur le flot de sortie (ex : printf) effectuée par l application est affichée dans cette fenêtre. Cette fenêtre peut également servir de flot d entrée (scanf, getchar, ) comme nous le verrons par la suite. Figure 11: Configuration du debbogueur Pour exécuter l application en mode debug, cliquez bouton droit sur tutorial.out dans le repertoire binaries du project explorer et sélectionnez Debug VxWorks kernel task. Dans la fenêtre qui s affiche (cf Figure 11), tapez le point d entrée start qui permet la création des différentes tâches. Cliquez ensuite sur debug. La Figure 12 montre le nouvel état de Workbench une fois le debuggeur lancé. Cliquez sur run step over pour effectuer les instructions pas à pas (l instruction prochainement executée est surlignée dans le code source). Vous pouvez alors vérifier les affichages produits par l execution successives de ces instructions dans la zone target console. Pour stopper l exécution de votre application, tapez stop dans la zone target console. Figure 12: Nouvel état après lancement du debuggeur E.Dekneuvel 2013 8

Figure 13: Résultats de l émulation Pour faciliter la mise au point, des points d arrêt peuvent être positionnés. Pour cela, double cliquez dans la goutière (en bleu) sur la ligne à laquelle vous souhaitez poser le point d arret. Ce point d arret se matérialise dans la zone breakpoints à droite de l écran. Cliquez ensuite sur run resume pour atteindre le point d arrêt. Comme le montre la Figure 14, vous pouvez examiner la mémoire. En plaçant votre souris sur l objet, vous obtenez l adresse et la valeur courante de cette objet. Vous pouvez également visualiser la valeur dans la zone de l écran en bas à droite. Figure 14: Inspection de la mémoire Reprenez les différentes étapes en mettant en commentaire les printf internes aux procédures à l exception des procédures start et stop. Compilez votre projet, réexecutez et contrôlez que les affichages ont disparu de la target console. Pour lancer l application en continu, cliquez sur l icône run (11 ième en partant de la gauche). Alternativement, sélectionnez run vxworks kernel par clic droit sur tutorial.out. Remarque : On notera qu Il est fortement conseillé de déconnecter la cible («rebooter») entre chaque exécution lorsque le projet est modifié. Pour obtenir la fin complète de la session cliquez avec le bouton droit de la souris sur vxsim0 et sélectionnez disconnect vxsim0 dans la zone remote system. Alternativement, tapez reboot dans la fenêtre shell.. E.Dekneuvel 2013 9

VI Instrumentation Un outil d analyse logique (timeline) permet, comme sous Cofluent, de tracer l activité de l operating system et voir l enchainement de ces activités dans le temps (timeline). Pour cela, il vous faut lancer au préalable l outil system viewer : dans la zone remote system, cliquez avec le bouton droit de la souris et sélectionnez system viewer configuration. Une fenêtre (Figure 15) de configuration apparaît pour sélectionner les informations à observer. Dans l onglet event loggin level, selectionnez additionnal instrumentation. Dans le menu principal, cliquez sur system viewer start loggin. Lancez votre application (clic droit sur tutorial.out puis run kernel task), puis demandez son arrêt comme précédemment à l aide des commandes start et stop dans la fenêtre de commandes du shell. Demandez l arrêt de l instrumentation (system viewer stop logging). Vous pouvez ensuite récupérer les résultats depuis la cible en cliquant sur upload Log. L outil vous propose de changer de perspective pour mieux analyser les résultats. Vous pouvez accepter ou refuser à votre convenance. Figure 15: Fenêtre de configuration de system viewer Une fenêtre de résultats sur le modèle de celui de la Figure 16 fait alors son apparition. On notera la ressemblance avec les timeline obtenus sous cofluent. Zoom Définition de la région d observation (partie supérieure du timeline) Définition de la région d observation (données du timeline) Figure 16: Exemple de résultat obtenu par system viewer E.Dekneuvel 2013 10

Définissez une zone d observation sur la partie supérieure du timeline à l aide de la souris et cliquez sur l icône zoom pour obtenir le centrage du timeline. Selectionnez ensuite une zone de la fenêtre du timeline à observer. Pour cela, cliquez sur le graphe (bouton gauche de la souris) pour faire apparaître un premier curseur délimitant le début de la zone que vous souhaitez visualiser. Maintenez enfoncé le bouton puis relâchez en fin de zone à visualiser (un deuxième curseur apparaît). Cliquez ensuite à nouveau sur l icône zoom (voir Figure 16). Réitérez cette opération à plusieurs reprises si nécessaire afin d obtenir une fenêtre temporelle d une centaine de µs (telle que celle apparaissant en Figure 17). Figure 17: Zoom sur un cycle de synchronisation On notera que le type d appel système associé au symbole s'affiche lorsque vous cliquez dessus. On peut ainsi observer les semgive (drapeaux pleins) et semtake (drapeaux vides) successifs, ainsi que le taskdelay (flêche bleue). Annexe: Le code de l'application /* inclusion des bibliotheques */ #include "vxworks.h" #include "stdio.h" #include "semlib.h" #include "tasklib.h" #define STACK_SIZE 20000 /* declaration des semaphores */ SEM_ID h,eoc; /* declaration des Tid des taches */ int tidhorl,tidcan,tidmemo; /* declaration des variables partagees */ int vcan; /* declaration du code de la tache horloge */ void codehorloge(void) { while(1) {taskdelay(2); E.Dekneuvel 2013 11

printf("horloge reveillee\n"); semgive(h); /* declaration du code de la tache conversion */ void codecan(void) {int n; /* un compteur local */ int memech[20]={15,34,45,67,43,23,0; n=0; while(1) {/* attente de l'evenement H */ semtake(h, WAIT_FOREVER); printf("conversion activee\n"); vcan=memech[n]; n=(n+1) % 7; semgive(eoc); /* declaration du code de la tache de méorisation */ void codememo(void) { while(1) {/* attente de l'evenement EOC */ semtake(eoc, WAIT_FOREVER); printf("mémorisation de la valeur: %d\n",vcan); /* procedure de demarrage de l'application */ int start() { /* creation des semaphores */ h=sembcreate(sem_q_fifo,sem_empty); eoc=sembcreate(sem_q_fifo,sem_empty); /* demarrage des taches */ printf("demarrage des taches"); tidhorl=taskspawn("horloge",15,0,stack_size,(funcptr)codehorloge,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0); tidcan= taskspawn("can",20,0,stack_size, (FUNCPTR)codeCAN,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0); tidmemo=taskspawn("memorisation",20,0,stack_size, (FUNCPTR)codememo,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0); return(ok); /* procedure d'arret de l'application */ void stop() {printf("arret de l'application "); /* destruction des taches */ taskdelete(tidcan); taskdelete(tidmemo); taskdelete(tidhorl); /* destruction des semaphores */ semdelete(h); semdelete(eoc); E.Dekneuvel 2013 12