1. 项目缘起：为什么要在VMware里跑VxWorks？

如果你接触过嵌入式开发，尤其是工业控制、航空航天、网络设备这些领域，大概率听说过VxWorks的大名。作为一款老牌、强悍的实时操作系统，它和Windows、Linux这类通用操作系统走的完全是两条路。VxWorks追求的是极致的确定性：你的任务必须在确定的时间内，得到确定的响应。这种特性，让它成为了对可靠性要求极高的关键任务系统的首选。

但问题来了，VxWorks通常运行在特定的目标硬件上，比如一块定制的工控板、一个网络处理器，或者一台航空电子设备。对于开发者来说，每次调试都要烧写到硬件，效率太低，成本也高。这时候，虚拟化技术就成了救星。在VMware这样的虚拟机里运行VxWorks，相当于在PC上凭空“造”出了一块标准的、可重复利用的“开发板”。编译、下载、调试、重启，整个流程都在软件层面完成，速度快，环境干净，还不用担心物理硬件损坏。

我最近因为一个遗留项目的维护，需要重新搭建VxWorks 6.9的开发环境。手头没有现成的物理板卡，用VMware虚拟机就成了最经济、最便捷的选择。整个过程下来，虽然官方文档有些年头了，但核心步骤依然有效，只是中间有几个“坑”需要特别注意。这篇文章，我就把在VMware Workstation 17 Pro上成功运行VxWorks 6.9的完整过程，以及我踩过的那些坑和解决方案，详细记录下来。

2. 环境准备：选对“原料”是成功的一半

在开始安装之前，准备工作至关重要。VxWorks 6.9是一个比较经典的版本，对宿主环境和工具链有特定要求，不能随便拿个最新版的VMware和Windows就来搞。

2.1 软件工具清单与版本考量

首先，你需要备齐以下软件，我强烈建议使用与我相同的版本，可以最大程度避免兼容性问题：

1. 宿主操作系统：我使用的是Windows 10 专业版 64位。Windows 11理论上也可以，但考虑到VxWorks 6.9年代较早，在Win10上经过的测试更充分，稳定性更有保障。确保系统已安装所有更新，并关闭杀毒软件的实时防护（至少在安装过程中），以免误拦截。
2. 虚拟机软件：VMware Workstation 17 Pro。这是当前主流且稳定的版本。不建议使用VMware Player，因为它缺少一些高级网络配置功能。VMware 16也可以，但17对现代CPU的虚拟化支持更好。至于网上流传的“许可证密钥”，请务必从VMware官网获取合法试用或购买正版，使用非授权版本可能在关键步骤出现无法预料的问题。
3. VxWorks 6.9 安装包：你需要拥有合法的VxWorks 6.9安装介质（通常是ISO镜像或安装文件）。这个版本包含了Wind River Workbench开发环境和VxWorks源代码。请通过正规渠道从风河公司获取。
4. BSP（板级支持包）：这是关键中的关键。VxWorks需要针对特定硬件（在这里是虚拟硬件）的BSP才能启动。对于VMware虚拟机，风河官方提供了一个名为VMware的BSP。请确认你的VxWorks 6.9安装包中包含了这个BSP（路径通常类似于...\vxworks-6.9\target\config\vmware）。

注意：网络上可能流传着一些第三方修改的BSP或针对旧版VMware（如VMware ESX）的BSP，对于VMware Workstation，请优先使用风河官方提供的vmwareBSP，这是最稳妥的选择。

2.2 创建“虚拟开发板”：VMware虚拟机配置详解

打开VMware Workstation，点击“创建新的虚拟机”。这里的选择会直接影响后续VxWorks的安装和运行。

1. 典型与自定义：选择“自定义（高级）”，这样我们可以精细控制每一个参数。
2. 硬件兼容性：选择“Workstation 17.x”。保持与虚拟机软件版本一致。
3. 安装来源：选择“稍后安装操作系统”。这是一个非常容易出错的点。不要在这里选择任何ISO镜像，因为我们不是要安装Windows或Linux，VxWorks的安装方式完全不同。
4. 客户机操作系统：选择“其他”，版本也选择“其他”。因为VxWorks不在VMware的预设列表里。
5. 虚拟机名称与位置：取一个清晰的名字，如“VxWorks 6.9 Dev”。位置选择一个剩余空间大于20GB的磁盘分区。
6. 处理器配置：核心数量建议1-2个即可。VxWorks 6.9对多核支持（SMP）需要特定配置，初期调试单核更简单。务必在“虚拟化引擎”中，勾选“虚拟化 Intel VT-x/EPT 或 AMD-V/RVI”。这是硬件辅助虚拟化，必须开启，否则虚拟机性能极差甚至无法运行某些系统。
7. 内存：分配512MB - 1GB足够。VxWorks内核本身非常精简，分配过多内存反而可能被BSP的初始化代码忽略或处理不当。
8. 网络连接：这是另一个关键点。选择“使用桥接模式网络”。
   • 为什么是桥接模式？桥接模式让虚拟机像一台真实的、与宿主机并列的机器一样接入局域网，拥有独立的IP地址。这对于后续通过网络（FTP、Telnet）向VxWorks传输文件、进行调试至关重要。NAT模式虽然简单，但端口映射和网络发现会更麻烦。
   • 操作：在“自定义硬件”中，找到网络适配器，选择“桥接模式”，并勾选“复制物理网络连接状态”。
9. I/O控制器类型：保持默认的“LSI Logic”即可。
10. 磁盘：选择“创建新虚拟磁盘”。磁盘类型用“SCSI”。最大磁盘大小，建议设置8-10GB，并选择“将虚拟磁盘拆分成多个文件”。这个磁盘主要用于存放VxWorks的编译输出文件、项目文件等，并非系统盘。
11. 磁盘文件：默认名称即可。
12. 移除不必要的硬件：在自定义硬件列表里，找到“USB控制器”、“声卡”、“打印机”，直接点击“移除”按钮将它们删掉。VxWorks不需要这些设备，移除它们可以让虚拟机配置更干净。

创建完成后，先不要启动虚拟机。我们还需要对虚拟机设置进行几项关键调整。

3. 核心配置调优：让虚拟机“长得像”一块开发板

右键点击新建的虚拟机，选择“设置”，进入详细配置页面。

3.1 修改虚拟机硬件兼容性（隐藏选项）

虽然创建时选了Workstation 17.x，但为了最大兼容性，我们可以将其改为稍旧的格式。点击“选项”标签页，选择“高级”，在右侧找到“固件类型”。将其从“UEFI”改为“BIOS”。VxWorks 6.9的引导程序（bootrom）通常是为传统的BIOS引导方式设计的，使用UEFI可能会导致无法引导。

3.2 调整处理器虚拟化选项

点击“硬件”标签页，选择“处理器”。在右侧“虚拟化引擎”下，确保以下两项已勾选：

• 虚拟化 Intel VT-x/EPT 或 AMD-V/RVI（应已勾选）
• 虚拟化 IOMMU (IO 内存管理单元)这个建议取消勾选。IOMMU是给像Linux KVM、Windows Hyper-V这类更底层的虚拟化用的，对于在VMware里跑一个客户机操作系统，通常不需要，开启有时反而会引起问题。

3.3 配置串行端口（控制台输出）

这是调试阶段最重要的通道。VxWorks在启动初期，网络还没起来的时候，所有的内核启动信息、调试输出都通过串口（Serial Port）打印。我们需要在VMware里模拟一个串口，并将其输出重定向到宿主机的文件或窗口。

1. 在“硬件”标签页，点击“添加”按钮。
2. 选择“串行端口”，点击“下一步”。
3. 选择“输出到文件”。这是最方便的方式，所有串口输出会实时写入一个文本文件，方便你查看和搜索日志。
4. 点击“浏览”，在宿主机上找一个位置，创建一个文件，例如C:\VxWorksLog\com1.log。请确保路径存在且你有写入权限。
5. 点击“完成”。此时硬件列表里会多出一个“串行端口”，设备状态为“已连接”。
6. 关键一步：双击新添加的“串行端口”，或者选中后点击“高级”。确保“I/O模式”是“轮询”而不是“中断”。VxWorks的串口驱动在虚拟环境下，使用轮询模式通常更稳定可靠。

至此，你的“虚拟开发板”就配置好了。它拥有一个基于BIOS的x86平台、一个桥接网卡、一个输出到文件的串口，以及一个干净的SCSI硬盘。这个环境已经非常接近一块标准的x86开发板了。

4. 构建引导镜像（Bootrom）与内核（VxWorks）

现在，我们切换到Wind River Workbench环境来编译生成需要的镜像文件。Workbench是基于Eclipse的集成开发环境，是VxWorks 6.x系列的标准开发工具。

4.1 创建Bootrom项目

Bootrom相当于PC的BIOS，它的作用非常有限：初始化最基础的硬件（CPU、内存、串口、网卡），然后从网络（TFTP/FTP）或本地磁盘加载真正的VxWorks内核镜像。

1. 启动Wind River Workbench。
2. 选择File -> New -> Wind River Workbench Project。
3. 在“Project Name”中输入，例如bootrom_vmware。
4. 在“Project Type”中，选择Boot Loader Components。
5. 点击“Next”，在“BSP Selection”页面，这是最关键的一步。在列表中找到并选择vmware。如果你找不到，说明你的VxWorks安装不完整或者BSP路径没有正确识别。请检查安装目录下的target\config文件夹。
6. 继续“Next”，在“Boot Loader Configuration”中，选择Boot ROM。Bootrom有两种类型：Boot ROM是压缩的，体积小；Boot ROM (uncompressed)是未压缩的，加载更快但体积大。我们选择标准的Boot ROM即可。
7. 在“Boot Line”参数中，这是告诉Bootrom去哪里加载VxWorks内核。我们需要根据后续的网络配置来填写。一个典型的用于网络加载的bootline如下：

   fei(0,0)host:vxWorks h=192.168.1.100 e=192.168.1.50 u=target pw=target tn=target

   • fei(0,0): 表示使用第一个网络适配器（fei是VxWorks对PCnet系列网卡的驱动名，VMware的默认虚拟网卡兼容此驱动）。
   • host:vxWorks: 从主机（host）加载名为vxWorks的文件。
   • h=192.168.1.100: 宿主机的IP地址（即你的Windows电脑在桥接网络下的IP）。
   • e=192.168.1.50: 目标机（虚拟机）的IP地址。这个IP需要和宿主机在同一网段。
   • u=target pw=target tn=target: FTP登录的用户名、密码和目标名。我们后续会在宿主机搭建一个FTP服务器，并使用这些凭证。
   • 你也可以先使用一个简单的本地加载配置（如ata=0,0(0,0)host:vxWorks表示从第一个IDE硬盘加载），但网络加载是更主流的开发方式。
8. 点击“Finish”完成项目创建。Workbench会自动生成一个默认的bootConfig.c等配置文件。
9. 右键点击项目，选择Build Project。编译成功后，你会在项目的default文件夹下找到生成的文件，其中最重要的就是bootrom.bin（也可能是bootrom或bootrom.sys，具体看BSP设置）。这个文件就是我们的引导镜像。

4.2 创建VxWorks内核项目

VxWorks内核才是真正的操作系统，它包含了任务调度、内存管理、文件系统、网络协议栈等所有核心组件。

1. 同样，File -> New -> Wind River Workbench Project。
2. 项目名，例如vxworks_vmware。
3. 项目类型选择Operating System Kernel。
4. 点击“Next”，同样选择vmwareBSP。
5. 点击“Finish”创建项目。这会创建一个包含默认内核配置（prjParams.h）的项目。
6. 在项目导航器中，找到并打开kernel configuration工具（通常是一个叫“内核配置”的视图或右键菜单选项）。在这里，你可以像勾选菜单一样，添加或移除组件。
   • 必须包含的组件：INCLUDE_NETWORK（网络支持）、INCLUDE_FTP_SERVER或INCLUDE_TFTP_CLIENT（取决于你用什么协议加载）、INCLUDE_SHELL（命令行外壳，用于调试）。
   • 建议包含的组件：INCLUDE_PCI_BUS（PCI总线支持）、INCLUDE_DEBUG（调试支持）、INCLUDE_WDB（Wind River Debugger 支持）。
   • 对于初学，可以直接使用默认配置，它通常包含了最基本的功能。
7. 配置完成后，保存。然后右键点击项目，选择Build Project。编译过程会比Bootrom长一些。编译成功后，在default文件夹下会生成vxWorks文件。这个就是可引导的内核镜像。

4.3 宿主机服务搭建：FTP与TFTP

为了让虚拟机里的Bootrom能通过网络加载vxWorks内核，我们需要在宿主机（Windows）上运行一个文件服务器。

方案一：使用FTP服务器（推荐）FTP更稳定，适合传输较大的文件。你可以使用任何轻量级FTP服务器软件，如FileZilla Server。

1. 安装并启动FileZilla Server。
2. 创建一个新用户，用户名和密码就设置为我们在bootline里写的target。
3. 为该用户设置一个主目录，例如C:\tftproot。
4. 将编译好的vxWorks内核文件复制到这个目录下。
5. 确保Windows防火墙允许FileZilla Server通过。

方案二：使用TFTP服务器TFTP协议更简单，常用于网络引导。Windows本身没有内置TFTP服务器，可以使用Tftpd64这类小工具。

1. 运行Tftpd64，在“Current Directory”中设置服务器目录，例如C:\tftproot。
2. 将vxWorks文件放入该目录。
3. Bootline需要相应修改，使用fei(0,0)host:vxWorks h=192.168.1.100这种更简单的格式（省略用户密码），并确保BSP配置中包含了TFTP客户端支持。

我个人更推荐FTP，因为它在传输完整性和稳定性上更好。准备好服务器后，务必将宿主机防火墙中对应端口（FTP的21，TFTP的69）打开，或者临时关闭防火墙进行测试。

5. 启动与调试：从黑屏到命令行

激动人心的时刻到了，我们要启动这台“虚拟开发板”。

1. 转换Bootrom格式：VMware虚拟机不能直接引导.bin文件。我们需要将bootrom.bin转换为VMware认可的引导磁盘镜像。使用一个名为mkisofs（或genisoimage）的工具，它通常在Cygwin或一些开源工具包里有。打开命令行，执行：

   mkisofs -o bootrom.iso -b bootrom.bin -no-emul-boot -boot-load-size 4 -boot-info-table .

   这条命令会生成一个bootrom.iso文件。-b bootrom.bin指定了引导扇区文件。
2. 配置虚拟机引导：回到VMware，打开虚拟机设置。在“硬件”标签页，选择“CD/DVD (SATA)”。在右侧，选择“使用ISO映像文件”，然后浏览并选中刚才生成的bootrom.iso。同时，勾选“启动时连接”。
3. 启动虚拟机：点击VMware的“开启此虚拟机”。虚拟机启动后，会首先从虚拟光驱（即我们的bootrom.iso）引导。
4. 观察串口输出：虚拟机屏幕很可能是一片漆黑，或者显示一些BIOS信息后停住。不要慌，这才是正常现象。VxWorks的启动信息都输出到我们之前配置的串口了。立即用文本编辑器（如Notepad++）打开你设置的日志文件C:\VxWorksLog\com1.log。你应该能看到类似下面的滚动信息：

   Initializing... CPU: GenuineIntel Pentium Pro/II/III Memory Size: 0x20000000 (512MB) ... Attached TCP/IP interface to fei unit 0 IP: 192.168.1.50 Mask: 255.255.255.0 ... Boot device: fei Unit number: 0 Processor number: 0 File name: vxWorks Inet on ethernet (e): 192.168.1.50:ffffff00 host inet (h): 192.168.1.100 user (u): target ftp password (pw): target flags (f): 0x0 target name (tn): target Attaching to TCP/IP interface... Done. Loading... ################################################## 100% Starting at 0x00100000...

   如果看到了“Loading...”和进度条，并且最后显示“Starting at ...”，恭喜你，Bootrom已经成功通过网络从你的FTP服务器下载了vxWorks内核，并开始启动了！
5. 进入VxWorks Shell：内核启动后，串口日志会继续输出大量内核初始化信息。当看到类似->或者value = 0 = 0x0这样的提示符时，说明VxWorks已经启动完成，并且Shell组件已激活。此时，你可以在串口终端（或者如果你配置了Telnet，也可以用Telnet连接虚拟机的IP192.168.1.50）中输入命令了。尝试输入i查看所有任务，或者help查看命令列表。

6. 常见问题与深度排错指南

即使按照步骤操作，你也可能会遇到一些问题。下面是我在搭建过程中遇到的和可能遇到的典型问题及其解决方法。

6.1 虚拟机启动后黑屏，串口日志无输出

• 可能原因1：串口配置错误。
  • 检查：确认虚拟机设置中串口已“连接”，且输出文件路径正确、有写入权限。尝试将输出改为“输出到命名管道”（例如\\.\pipe\com_1），然后用putty等终端软件选择“串行”，连接该管道名进行实时查看。
  • 检查：串口的I/O模式是否设置为“轮询”。
• 可能原因2：Bootrom镜像制作有误或未正确引导。
  • 检查：虚拟机设置中，CD/DVD是否连接了正确的bootrom.iso文件，并且是“启动时连接”。可以尝试在虚拟机启动时按F2进入虚拟BIOS，查看引导顺序，确保CD-ROM在硬盘之前。
  • 检查：mkisofs命令是否执行成功，生成的ISO文件是否有效。可以尝试用虚拟机挂载一个Linux Live CD，如果能正常引导，说明虚拟机本身没问题，问题在ISO。
• 可能原因3：硬件兼容性问题。
  • 检查：虚拟机设置中的“固件类型”是否为“BIOS”。
  • 检查：是否错误地移除了某些必要硬件？确保至少有处理器、内存、硬盘、CD/DVD、网络适配器和串口。

6.2 Bootrom卡在“Attaching to TCP/IP interface...”或加载失败

• 可能原因1：网络不通。
  • 检查：宿主机和虚拟机的IP是否在同一网段？在宿主机上ping虚拟机的IP（192.168.1.50）是否能通？注意：在Bootrom完全启动并加载内核前，虚拟机还没有IP，此时ping不通是正常的。但Bootrom自身会通过BOOTP/DHCP或静态配置获取IP，如果配置错误，会卡在这里。
  • 检查：宿主机防火墙是否阻止了FTP/TFTP连接？最直接的测试方法是暂时完全关闭Windows防火墙。
  • 检查：VMware网络适配器模式是否为“桥接模式”，并且桥接到了正确的物理网卡（如果你有有线/无线多个网卡）。
• 可能原因2：FTP/TFTP服务器问题。
  • 检查：FTP服务器是否已启动？用户认证信息（u,pw）是否正确？vxWorks文件是否已放入服务器的正确目录，并且文件名与bootline中的host:后面的名字完全一致（区分大小写）？
  • 检查：使用FTP客户端（如FileZilla Client）从本机127.0.0.1连接你自己的FTP服务器，看能否成功登录并看到vxWorks文件。
• 可能原因3：Bootline参数错误。
  • 检查：bootline字符串的拼写和格式必须绝对正确，不能有多余空格或错误标点。特别是设备名fei(0,0)，括号是英文括号，逗号间没有空格。

6.3 内核启动后崩溃或重启

• 可能原因1：内核组件冲突或配置错误。
  • 检查：在Workbench的内核配置中，是否添加了某些实验性或不稳定的组件？尝试创建一个最简内核（只包含INCLUDE_SHELL和INCLUDE_NETWORK），看是否能稳定启动。
  • 检查：prjParams.h文件中是否有自定义的、错误的宏定义？与BSP默认的config.h文件是否有冲突？
• 可能原因2：内存配置问题。
  • 检查：虚拟机分配的内存大小是否在BSP支持的范围内？vmwareBSP通常能自动检测内存，但如果分配过大（如超过2GB），旧版BSP的初始化代码可能处理不了。尝试将虚拟机内存调整为512MB。
• 可能原因3：编译器/工具链问题。
  • 检查：Workbench项目是否使用了正确的编译器和编译选项？确保你编译的是default构建规格（通常是SIMNTgnu或PENTIUM4gnu），并且没有修改过默认的编译和链接参数。

6.4 如何从硬盘引导，摆脱网络依赖？

每次开发都依赖网络加载内核确实麻烦。一旦系统稳定，我们可以将VxWorks安装到虚拟硬盘上，实现本地引导。

1. 准备硬盘镜像：首先，需要让VxWorks能识别并格式化虚拟硬盘。这需要在内核中包含INCLUDE_DISK、INCLUDE_DOSFS等组件，并编写一段启动脚本。
2. 创建启动脚本：在VxWorks Shell中，你需要先配置网络（如果内核已包含网络），然后使用usrFtp或tftp命令将vxWorks内核文件下载到内存，再使用diskFormat和dosFsVolFormat命令格式化虚拟硬盘的第一个分区（例如ata=0,0），最后使用copy命令将内存中的内核镜像写入硬盘。
3. 修改Bootrom：创建一个新的Bootrom项目，将bootline改为从硬盘加载，例如ata=0,0(0,0)host:/ata0/vxWorks。编译生成新的bootrom.iso。
4. 切换引导：用新的ISO引导，Bootrom会直接从虚拟硬盘加载内核，无需网络。这个过程涉及更多VxWorks系统编程知识，是进阶操作。

在VMware里成功运行VxWorks 6.9，就像是搭建了一个完美的沙盒。它隔离了物理硬件的不稳定因素，提供了快照、克隆等强大功能，让系统调试和测试变得高效而安全。我花了大约两天时间才把整个环境完全调通，大部分时间都耗在了网络配置、BSP选项理解和启动参数调试上。最大的体会是：日志是你的第一盟友。无论是串口日志还是Wind River Debugger的日志，里面包含了几乎所有问题的线索。遇到问题别急着乱改，静下心来看日志，从最早出现的错误信息开始分析，往往能事半功倍。另一个建议是，在修改任何重要配置（如BSP文件、内核选项）前，给虚拟机拍个快照，这样你永远有一条安全的退路。