第七期 OpenOCD配置分析 《路由器就是开发板》
这一节我们来说说OpenOCD。刚开始接触嵌入式硬件时只知道写程序，觉得调试根本不需要，随着时间的积累和问题复杂度的提升，才发现调试对于一个系统的重要性。生活中很多这样的例子，调试，永远都是事物良性发展过程中必不可少的一个环节，两个人过日子遇到了矛盾，静下来沟通就是调试，总不能一言不合就分手。在设计一个产品或者一个流程时，都要充分的考虑到调试因素，这样系统在运行过程中一旦出现了问题，可以及时的追溯。OpenOCD就是这样一个工具，配合JTAG调试协议，可以对硬件设备进行指令集级别和寄存器级别的调试。
了解一个新软件最好的方式就是读官方的Manual。当然，不一定非得从Manual开始，可以从一些实例开始，或者基于母语的博客或者论坛，但想掌握得更彻底，还是得找官方的文档，解铃还须系铃人。如果软件的设计思想过于复杂，Manual读一遍是不管用的。往往盘旋式的前进会收到更好的效果，也就是带着问题读Manual，解决了问题；再遇到一些问题时，再读一遍Manual，就这样反复几遍也就逐渐掌握了，所谓的一万小时理论也是基于此。
为了让大家知道官方Manual的重要性，我还是基于对Manual的翻译来讲OpenOCD的配置和使用。http://openocd.net/ 可以下载到OpenOCD的一切。OpenOCD的文档做得比较有条理。
OpenOCD是Dominic Rath大神写论文时得到的灵感，在此奉劝还没写毕业论文的诸位认真的选题和创作。
The Open On-Chip Debugger (OpenOCD) aims to provide debugging, in-system programming and boundary-scan testing for embedded target devices.
刚一开始可能还摸不清OpenOCD的运作模式，毕竟它不是一款图形化得软件，而是基于command line 的交互方式。而且OpenOCD运行后直接就是一个Daemon，我第一次运行时还真有点懵。这种软件还是得靠动手操作实例来掌握。
使用OpenOCD开发项目，我们需要做的不止是将调试器连接到开发板，我们还需要配置OpenOCD让它知道我们的调试器和开发板的型号，可以使用OpenOCD连接GDB，然后使用例如Eclipse或者其它图形化的工具。
先来理解一个概念--TAP:
Test Access Ports (TAPs) are the core of JTAG. TAPs serve many roles, including:
*Debug TargetA CPU TAP can be used as a GDB debug target.
*Flash ProgrammingSome chips program the flash directly via JTAG. Others do it indirectly, making a CPU do it.
*Program DownloadUsing the same CPU support GDB uses, you can initialize a DRAM controller, download code to DRAM, and then start running that code.
*Boundary ScanMost chips support boundary scan, which helps test for board assembly problems like solder bridges and missing connections.
1. Daemon Configuration
2. Adapter Configuration
3. Reset Configuration
4. Tap Declaration
5. CPU Configuration
6. Flash Configuration
7. Project-Specific Utilities
将这个几个要素作为线索读官方手册里相应的内容，就能有一个系统的了解。
下面关注一下 OpenOCD 的相关命令 当利用telnet 或者 GDB 登录成功后，就可以通过自定义函数或者命令操作，将一些常用的命令列出来，方便查询。
1 Daemon Commands
1.1.exit #退出
1.2.help#显示帮助信息
1.3.sleep (msec)#暂停 xx 毫秒
1.4.shutdown#关闭
1.5.debug_level #设置和显示 debug 级别
2 Target State handling
2.1.reg#显示寄存器信息
2.2.halt (ms) #暂停
2.3.resume (address)#重新运行
2.4.step#单步运行
2.5.reset (run halt init) #重启
3 I/O Utilities
3.1.meminfo #显示内存信息
4 Memory access commands
4.1.mdw #Memory Display Word
4.2.mdh #Memory Display HalfWord
4.3.mdb #Memory Display Byte
4.4.mww #Memory Write Word
4.5.mwh #Memory Write Halfword
4.6.mwb #Memory Wirte Byte
5 Image loading commands
5.1.dump_image #从内存中copy镜像
5.2.fast_load#加载镜像到内存
5.3.fast_load_image#加载镜像到内存
5.4.load_image#加载镜像到内存
6 Breakpoint and Watchpoint commands
6.1.bp [address len [hw]]#显示BreakPoint信息
6.2.rbp address# Remove BreakPoint
6.3.rwp address#Remove Date Wathpoint on address
6.4.wp #显示WatchPoint信息
7 Misc commands
7.1.scan_chain #扫描并显示TAP信息
OpenOCD的内容就说这么多，关键还是多实践，多阅读文档，OpenOCD的优势就是开源，支持N种调试器。充分的理解和掌握整个开发过程中的调试方法，是项目稳定进行的可靠保障，很多未知问题都得通过底层调试才能分析出来。
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了解一个新软件最好的方式就是读官方的Manual。当然，不一定非得从Manual开始，可以从一些实例开始，或者基于母语的博客或者论坛，但想掌握得更彻底，还是得找官方的文档，解铃还须系铃人。如果软件的设计思想过于复杂，Manual读一遍是不管用的。往往盘旋式的前进会收到更好的效果，也就是带着问题读Manual，解决了问题；再遇到一些问题时，再读一遍Manual，就这样反复几遍也就逐渐掌握了，所谓的一万小时理论也是基于此。
为了让大家知道官方Manual的重要性，我还是基于对Manual的翻译来讲OpenOCD的配置和使用。http://openocd.net/ 可以下载到OpenOCD的一切。OpenOCD的文档做得比较有条理。
OpenOCD是Dominic Rath大神写论文时得到的灵感，在此奉劝还没写毕业论文的诸位认真的选题和创作。
The Open On-Chip Debugger (OpenOCD) aims to provide debugging, in-system programming and boundary-scan testing for embedded target devices.
刚一开始可能还摸不清OpenOCD的运作模式，毕竟它不是一款图形化得软件，而是基于command line 的交互方式。而且OpenOCD运行后直接就是一个Daemon，我第一次运行时还真有点懵。这种软件还是得靠动手操作实例来掌握。
使用OpenOCD开发项目，我们需要做的不止是将调试器连接到开发板，我们还需要配置OpenOCD让它知道我们的调试器和开发板的型号，可以使用OpenOCD连接GDB，然后使用例如Eclipse或者其它图形化的工具。
先来理解一个概念--TAP:
Test Access Ports (TAPs) are the core of JTAG. TAPs serve many roles, including:
*Debug TargetA CPU TAP can be used as a GDB debug target.
*Flash ProgrammingSome chips program the flash directly via JTAG. Others do it indirectly, making a CPU do it.
*Program DownloadUsing the same CPU support GDB uses, you can initialize a DRAM controller, download code to DRAM, and then start running that code.
*Boundary ScanMost chips support boundary scan, which helps test for board assembly problems like solder bridges and missing connections.
通俗点讲，TAP就是一个调试链，通常一个芯片就是一个TAP，但是一个芯片往往包含多个IP核，比如，ARM+DSP或者ARM+FPGA或者ARM+ASIC，所以在这个chain里面通常会包含多个可调试对象，比如使用scan_chain命令显示的信息，可以看到omap5912下面包括3个可调试成员。
OpenOCD启动时将配置文件作为参数.
openocd.exe -f jlink.cfg -f openocd-ralink.cfg 命令就是将jlink.cfg和openocd-ralink.cfg两个配置文件作为配置参数，下面针对Openocd-ralink.cfg 每行做一个分析：
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set _CHIPNAME rt3052 #定义变量
set _ENDIAN little #定义变量
#daemon configuration
telnet_port 4444 #定义telnet 端口 4444
gdb_port 3333 #定义GDB端口 3333
#jtag_speed 0
adapter_khz 500 #适配器频率设置
set _CPUTAPID 0x1335024F #设置 _CPUTAPID 变量
adapter_nsrst_delay 100 #设置 nsrst信号延迟
jtag_ntrst_delay 100 #设置 ntrst 信号延迟
#配置一个新的TAP 命名为 rt30xx
jtag newtap rt30xx cpu -irlen 5 -ircapture 0x1 -irmask 0x1f -expected-id 0x1305224f
#为rt30xx的TAP建立一个cpu 叫 rt30xx.cpu 类型为mips_m4k little_endian
target create rt30xx.cpu mips_m4k -endian little -chain-position rt30xx.cpu
#对建立好的cpu进行配置 reset-halt-post 事件时的处理方法
rt30xx.cpu configure -event reset-halt-post {
#set memory
mww 0x10000300 0xD1825272
sleep 10
mww 0x10000304 0xE0120600
halt
}
#对建立好的cpu进行配置 reset-init 事件时的处理方法
rt30xx.cpu configure -event reset-init {
halt
#set memory
mww 0x10000300 0xD1825272
sleep 1
mww 0x10000304 0xE1110600
sleep 10000 ;# wait for lock
halt
sleep 1
flash probe 0
}
#用户自定义函数 ralink_init 对CPU进行初始化
proc ralink_init { } {
halt
sleep 10
mww 0x10000300 0xD1825272
sleep 1
mww 0x10000304 0xE0120600 ;# Set Memory 32Mbyte in 32Bit(16MBx16bitx2)
sleep 1 ;# wait for lock
}
#用户自定义函数 erase_uboot 将flash中U-Boot 区域擦除
proc erase_uboot { } {
flash probe 0
flash erase_sector 0 0 4
}
#用户自定义函数 flash_uboot 将U-Boot写入flash
proc flash_uboot { } {
ralink_init
sleep 1
flash probe 0
flash write_bank 0 uboot.bin 0x0
}
#用户自定义函数 flash_uboot 将U-Boot写入flash
proc run_uboot { } {
ralink_init
sleep 1
load_image uboot.bin 0x200000
resume 0x200000
}
# setup working area somewhere in RAM
#rt30xx.cpu configure \
# -work-area-phys 0xa0600000 \
# -work-area-size 65536 \
# -work-area-backup 0
rt30xx.cpu configure -work-area-phys 0x00000000 -work-area-size 0x0010000 -work-area-backup 0
#rt30xx.cpu configure -work-area-phys 0xa0600000 -work-area-size 0x20000 -work-area-backup 0
#rt30xx.cpu configure -work-area-phys 0x00600000 -work-area-size 0x40000
# serial SPI capable flash
# flash bank
#定义flash配置
flash bank rt30xx.flash cfi 0xbf000000 0x1000000 2 2 rt30xx.cpu
#flash probe 0
########################################################### 1. Daemon Configuration
2. Adapter Configuration
3. Reset Configuration
4. Tap Declaration
5. CPU Configuration
6. Flash Configuration
7. Project-Specific Utilities
将这个几个要素作为线索读官方手册里相应的内容，就能有一个系统的了解。
下面关注一下 OpenOCD 的相关命令 当利用telnet 或者 GDB 登录成功后，就可以通过自定义函数或者命令操作，将一些常用的命令列出来，方便查询。
1 Daemon Commands
1.1.exit #退出
1.2.help#显示帮助信息
1.3.sleep (msec)#暂停 xx 毫秒
1.4.shutdown#关闭
1.5.debug_level #设置和显示 debug 级别
2 Target State handling
2.1.reg#显示寄存器信息
2.2.halt (ms) #暂停
2.3.resume (address)#重新运行
2.4.step#单步运行
2.5.reset (run halt init) #重启
3 I/O Utilities
3.1.meminfo #显示内存信息
4 Memory access commands
4.1.mdw #Memory Display Word
4.2.mdh #Memory Display HalfWord
4.3.mdb #Memory Display Byte
4.4.mww #Memory Write Word
4.5.mwh #Memory Write Halfword
4.6.mwb #Memory Wirte Byte
5 Image loading commands
5.1.dump_image #从内存中copy镜像
5.2.fast_load#加载镜像到内存
5.3.fast_load_image#加载镜像到内存
5.4.load_image#加载镜像到内存
6 Breakpoint and Watchpoint commands
6.1.bp [address len [hw]]#显示BreakPoint信息
6.2.rbp address# Remove BreakPoint
6.3.rwp address#Remove Date Wathpoint on address
6.4.wp #显示WatchPoint信息
7 Misc commands
7.1.scan_chain #扫描并显示TAP信息
OpenOCD的内容就说这么多，关键还是多实践，多阅读文档，OpenOCD的优势就是开源，支持N种调试器。充分的理解和掌握整个开发过程中的调试方法，是项目稳定进行的可靠保障，很多未知问题都得通过底层调试才能分析出来。
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SDK下载地址： https://github.com/aggresss/RFDemo