嵌入式作業系統學習筆記:02.環境搭建兼 Eclipse Jlink 2440 ARM裸機除錯

阿新 • • 發佈：2019-01-06

注意本文圖片與GIF動畫較大，載入較慢，請耐心等待

環境搭配

儘管本文的環境是以Windows為例，但是Linux與Mac也是幾乎完全類似的。

硬體環境

板子：2440晶片的板子，但我只有TQ2440，所以就用這個
偵錯程式：Jlink

軟體環境

Windows 10 X64
Eclipse
yagarto的 arm-none-gnueabi
MSYS與miniGW
babun(對Cygwin進行了打包配置等的Cygwin工具)
Jlink官方的工具

軟體環境的搭建

1.Eclipse相關

安裝Eclipse：下載一個最新的Eclipse，並解壓，然後開啟Eclipse
安裝zylinCDT外掛：參考Zylin官方的

說明頁面

2. 安裝MSYS與miniGW

2.1 到SourceForge下載miniGW的Installer，如果無法訪問SourceForge可以到我後面的網盤下載

2.2 選擇安裝MSYS與miniGW

需要注意的是需要選擇MSYS Base與MiniGW32 Base，如下圖：

安裝完成後會有提示：

3. 安裝babun

參考官網的說法

4. 安裝Cross ToolChain

可以隨便找一個安裝來用，但是我驗證過好用的是yagarto-bu-2.23.1_gcc-4.7.2-c-c++_nl-1.20.0_gdb-7.5.1_eabi_20121222.exe，官方已經找不到了，但是搜尋下載。

安裝好後，確認是否設定了環境變數，例如可以在babun的mintty中看看版本，以及路徑：

建立Eclipse工程以及make目標

1. clone下lmosem的程式碼

2. 將程式碼放到Eclipse的workspace下，即Eclipse啟動的時候詢問的位置

3. 從Eclipse匯入檔案，並建立工程，工具鏈這一步可以隨便選擇

4. 建立make目標這樣子，就不需要敲命令列來編譯與clean了

在Eclipse的make target中右鍵New，然後填入all，並確定，然後重複再建立一個clean目標，示例圖如下：

5. 測試編譯環境是否有問題

雙擊make targe目標clean，然後再雙擊all，如果像下面這樣子（注意看底下的console視窗的輸出

），那麼說明編譯與clean沒有問題了：

如果出現下面這樣的提示，那麼就是MSYS沒有設定進PATH中：

那麼此時也可以在Project屬性中新增一個PATH路徑，這樣子可以不汙染系統PATH：

然後再次測試make targe的clean與all是否正常。如果正常，那麼編譯環境就OK了，以後我們就用這個編譯環境。

配置Eclipse Jlink Debug

1. 建立新的DebugConfiguration

在Run選單中選擇Debug Configrations，然後新建一個ZylinDebug Configarations（注意是Native不是Cygwin）。然後繼續下面的配置。

2. 載入的ELF Symbol檔案配置

因為偵錯程式需要載入ELF Symbol檔案，因此需要在Main標籤中指定編譯出來的ELF檔案，如下圖，注意將下面的Application Console也選中：

3. gdb配置

我們使用的是gdb來連線Jlink GdbServer的方式來除錯，而Eclipse作為一個前端，因此需要配置後端的gdb檔案，因此我們指定gdb：

這裡面使用的是前面安裝的Cross ToolChain中的gdb，這個也可以在babun中確認：

需要注意的是裡面有一個“Stop on start at：”這個選項，這裡面可以填一個我們需要gdb載入符號開始跑後，在遇到某個符號的時候停下來，我們可以在這裡配置也可以先不配置，在後面配置。

4. InitCommand配置

在使用Jlink連線了ARM晶片之後，我們還需要對SoC進行一些初始化等配置工作，這些工作就是在這裡進行的，針對於我使用的TQ2440，我是如下配置的：

target remote  localhost:2331
monitor arm920t sw_bkpts enable
monitor endian little
monitor reset
monitor MemU32 0x53000000=0x00000000
monitor MemU32 0x53000000=0x00000000
monitor MemU32 0x4A000008=0xFFFFFFFF
monitor MemU32 0x4A00001C=0x000007FF
monitor MemU32 0x56000050=0x000055AA
monitor MemU32 0x4C000014=0x00000007
monitor MemU32 0x4C000000=0x00FFFFFF
monitor MemU32 0x4C000004=0x00061012
monitor MemU32 0x4C000008=0x00040042
monitor MemU32 0x48000000=0x22111120
monitor MemU32 0x48000004=0x00000700
monitor MemU32 0x48000008=0x00000700
monitor MemU32 0x4800000C=0x00000700
monitor MemU32 0x48000010=0x00001f4c
monitor MemU32 0x48000014=0x00000700
monitor MemU32 0x48000018=0x00000700
monitor MemU32 0x4800001C=0x00018005
monitor MemU32 0x48000020=0x00018005
monitor MemU32 0x48000024=0x008e04f4
monitor MemU32 0x48000028=0x00000032
monitor MemU32 0x4800002C=0x00000030
monitor MemU32 0x48000030=0x00000030

load
#break do_menu
#break _start_armboot
break lmosemhal_start
#break main
continue

這裡面主要做了以下幾個動作：

連線到gdb server
設定大小端
讓SoC進行Reset
配置記憶體
載入我們在前面第2步指定的ELF檔案
在lmosemhal_start這個符號處設定斷點
開始跑

將這段放入Command中：

如果是其他平臺還需要進行更改。

5. Debug段的新增

ELF檔案在原本的CFLAGS配置下是不會包含Debug資訊的，如果這樣子除錯的話，gdb會無法找到除錯時候PC指標所在檔案對應的Source Code，也就無法進行程式碼同步檢視，出現如下的問題：

這不是我們想要的結果，因此更改Makefile中的CFLAGS，讓產生的ELF檔案包含debug資訊：

即載入-g選項

6. 重新生成ELF檔案

更改了CFLAGS，那麼我們可以在make target中的雙擊clean，然後雙擊all，完成make clean與make all。

7. Jlink gdbServer配置

首先是安裝Jlink偵錯程式的對應軟體，安裝完成後有許多的工具：

然後關閉所有的防火牆或者網路攔截工具，否則下面的jdbServer無法正常被連線。

接下來就是開啟Jlink GDB Server，開啟後的狀態如下，處在等待連線狀態，注意檢視紅色部分：

然後我們從Eclipse中開啟除錯：

如果沒有問題，那麼Eclipse中的gdb會連線上Jlink gdb Server，然後Server端會顯示連線了：

同時Eclipse這段也會進行init處理，即前面我們說到的那段Init命令，效果如下動畫，注意底下的console視窗：

到此，我們就構建好了除錯與編譯環境。

更改Encoding解決檔案的亂碼問題

因為有中文，為了Editor，Makefile中不亂碼，如下面幾個圖，配置UTF-8即可。

1. Editor的配置

2. Makefile編輯器的配置

但是console的亂碼不知道該怎麼解決，Search了一把也沒有找到就放棄了，要是大家知道，麻煩告知。

其他問題

Q1. 是否可以使用DS-5替代Eclipse？

A1：分下面兩種情況

[1] 如果僅僅是使用DS-5帶的Eclipse，但是其他都按照本文前面的步驟來做，那麼答案是不可以，因為DS-5的Eclipse經過ARM公司改裝後，發現都沒有了Install New Softwares選項

[2] 如果不僅僅是使用DS-5帶的Eclipse，還要用Jlink的RDDI來替換DS-5的，然後通過這個RDDI介面來訪問Jlink，而不需要ZylinCDT的話，那麼答案是可以，以後會說明。但就現在我的嘗試而言，發現安裝官方的文件操作遇到了一個問題，看起來是dll匹配問題：

Q2. Linux Mac下面是否也可以這樣搭配環境？

A2：可以，Linux下面更方便。操作步驟幾乎完全類似。有需求再寫。

Q3. 是否可以不是用Eclipse，直接使用gdb？

A3：沒有問題，但是Eclipse更方便。