gdb+openocd+stlink调试MCU

1.前言

当我们遇到问题的时候，可以加打印信息追踪流程，但更有效的方式是：调试。如果你使用的是keil，可以借助stlink或者jlink进行调试。如果你是使用的gnu工具链，硬件支持jlink，那么我们可以借助gdb+jlink的方式进行调试；如果我们硬件支持的是stlink，则可以借助gdb+openocd+stlink进行调试。

2.使用GDB调试OneOS

GDB，全称GNU Project debugger，是UNIX及UNIX-like下的强大调试工具，同时也支持对嵌入式系统进行调试。对嵌入式系统进行调试时，是以远程调试的方式进行的，调试环境的软硬件连接如下：

gdb+openocd+stlink调试MCU_第1张图片

在上图的结构中，支持嵌入式芯片调试的GDB Server有多款，这里主要介绍OpenOCD和J-Link GDB Server。

  • J-Link GDB Server由SEGGER公司推出，仅支持使用Jlink作为调试适配器进行调试
  • OpenOCD，全称Open On-Chip Debugger，是一款针对嵌入式芯片调试的开源软件，支持市面上大多数的调试适配器，例如stlink、DAPlink、Jlink等。OpenOCD支持GDB查看RTOS线程，OneOS已对其进行了适配。使用OpenOCD作为GDB Server，可以查看OneOS所有线程的调用栈和栈上的临时变量，对于调试，能提供更多的信息

3.gdb结合stlink调试

这里以万耦开发板stm32f401-vet-oneos为例演示调试过程，由于OpenOCD配合Jlink使用时，需要将Jlink的驱动切换成通用usb驱动（OpenOCD不支持Jlink的原生驱动，如果需要，可以使用zadig这款开源软件将Jlink驱动切换成WinUSB或libusb），为了方便起见，在使用OpenOCD调试时，调试适配器选择stlink。

3.1 获取OpenOCD

下载预编译的Windows版本请点击OpenOCD下载。

3.2 目录结构

OpenOCD编译后的二进制文件目录结构如下：
gdb+openocd+stlink调试MCU_第2张图片

3.2 添加环境变量

OPENOCD_BIN_PATH="D:\Program\openocd\bin"
OPENOCD_SCRIPT_PATH="D:\Program\openocd\share\openocd\scripts"

3.3 配置文件oneos.cfg

在stm32f401-vet-oneos工程目录下创建配置文件oneos.cfg，文件内容如下:

# this need match your debug adaptor and target device
source [find interface/stlink-v2.cfg]
source [find target/stm32f4x.cfg]

# config openocd support OneOS
$_TARGETNAME configure -rtos oneos

# halt target after gdb attached
$_TARGETNAME configure -event gdb-attach { halt }

3.4 启动openOCD

在OneOS-Lite代码根目录运行OneOS-Cube，执行如下命令:

%OPENOCD_BIN_PATH%\openocd.exe -c "gdb_port 5000" -s %OPENOCD_SCRIPT_PATH% -f .\projects\stm32f401-vet-oneos\oneos.cfg

运行成功后的界面如下，此时OpenOCD已配置完成:
gdb+openocd+stlink调试MCU_第3张图片

4 启动gdb调试

在OneOS-Lite代码根目录下运行OneOS-Cube，执行如下命令运行GDB

arm-none-eabi-gdb.exe .\out\stm32f401-vet-oneos\oneos.elf

在GDB命令行交互界面中执行如下命令连接GDB Server，其中:5000是GDB Server的tcp端口号，对应上面OpenOCD运行时指定的gdb_port（如果使用J-Link GDB Server，则端口选择上面显示的2331）

target remote localhost:5000

连接成功后，GDB命令行交互界面如下
gdb+openocd+stlink调试MCU_第4张图片

5.开始调试OneOS-Lite

  • 查看当前线程调用栈和临时变量

gdb+openocd+stlink调试MCU_第5张图片

  • 查看所有正在运行的线程（J-Link GDB Server不支持此命令）

gdb+openocd+stlink调试MCU_第6张图片

  • 切换到其他线程并查看调用栈与临时变量（J-Link GDB Server不支持此命令）

gdb+openocd+stlink调试MCU_第7张图片

  • 打断点

b entry

  • 重新加载

load

更多的GDB用法，请查看官方文档。

6.关注&&联系

gitee： https://gitee.com/cmcc-oneos/OneOS-Lite

docs： https://oneos-lite.com/

摘自：https://os.iot.10086.cn/oneos-doc-2.0/components/debug/OpenOCD/

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