【ARM Trace32(劳特巴赫) 使用介绍 2 -- Trace32 cmm 脚本基本语法及常用命令】
文章目录
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- Trace32 CMM 概述
- 1.1 Trace32 系统命令 SYStem
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- 1.1.1 Trace32 SYStem.CONFIG
- 1.1.2 SYStem.MemAccess
- 1.1.3 SYStem.Mode
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- 1.1.3.1 TRST-Resets the JTAG TAP controller and the CPU internal debug logic
- 1.1.3.2 SRST- Resets the CPU core and peripherals
- 1.2 Trace32 数据访问
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- 1.2.1 程序内存类型 Program Memory Classes
- 1.2.2 数据内存类型 Data Memory Classes
- 1.2.3 处理器访问类型 Access Classes for Core Resources
- 1.2.4 访问类型属性 Access Class Attributes
- 1.2.5 访问类型扩展
- 1.3 Trace32 其它常用项
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- 1.3.1 CMM 脚本注释方法
- 1.3.2 CMM 脚本信息打印
- 1.3.3 CMM 脚本控制逻辑
Trace32 CMM 概述
CMM (Command Macro Model) 是由 Lauterbach 公司定义的一种脚本语言，用于控制它的 TRACE32 调试器系列。CMM脚本通常用于自动化调试或测试任务，例如加载代码，配置目标硬件，运行测试等。
1.1 Trace32 系统命令 SYStem
SYStem（缩写sys） 是CMM脚本中的一条命令，它用于控制和查询目标系统的状态。以下是一些常见的 SYStem 命令用法：
RESet：复位 Debugger，防止残留以前的配置；SYStem.CPU：设置或查询当前的CPU类型。例如：SYStem.CPU CORTEX-M3；SYStem.Up：对处理器进行复位并进入debug 模式，比如在复位向量表处 halt 住处理器，这条命令执行之后就有可能访问memory和寄存器了，但是有些设备在复位时是不能通过JTAG进行访问的，这个时候就可以用下面一条命令了；system.attach： 也可以用来连接已经运行的目标芯片，不复位；SYStem.Down：关闭目标系统；SYStem.Mode：设置或查询系统模式（例如单步模式，运行模式等）；SYStem.JtagClock：设置或查询JTAG时钟频率；system.cpuaccess enable– 运行时访问cpu。SYStem.Option：用于配置各种系统选项，例如：SYStem.Option ResBreak OFF：关闭重置断点；SYStem.Option.BigEndian [ON | OFF]:大小端控制，Cortex-A/R 不使用，Arm11自动检测；
1.1.1 Trace32 SYStem.CONFIG
该命令用于配置目标系统的各种参数。具体的配置选项因目标系统的不同而不同。其中一些常见的配置参数包括：
SYStem.CONFIG DCache: 设置或查询数据缓存状态;SYStem.CONFIG MMU: 设置或查询存储器管理单元状态；SYStem.CONFIG MMU ON： 命令用于开启目标系统的存储器管理单元;
SYStem.CONFIG DAP: 用于配置 Debug Access Port (DAP)。 DAP是ARM Cortex系列处理器中的一个组件，它提供了一个通过JTAG或SWD接口访问处理器内部和处理器外围设备的机制。用于选择 DAP的工作模式（JTAG或SWD）以及配置其他DAP相关的参数。SYStem.CONFIG DAP JTAG：设置 DAP 为 JTAG 模式，使用 JTAG 接口就可以访问 Test Access Port controller (TAP), TAP中有一个状态机，这个状态机根据 JTAG 的控制信号可以对 TAP中的指令寄存器和数据寄存器进行访问，JTAG 接口被5跟信号线控制：- nTRST (reset)
- TCK (clock)
- TMS (state machine control)
- TDI (data input)
- TDO (data output)
JTAG 接口可以通过菊花链(daisy-chain)的方式控制多个TAPs，如果要访问链中的某一个TAP，就需要给链中的其它TAPs 发送 BYPASS pattern，因此debugger 需要知道链中 TAP的具体位置，TAP的位置可以通过下面4个命令来定义：DRPOST: 定义 TAPs的个数，每个 TAP 占用 DRPOST的一个bit，默认位0;DRPRE：同上；IRPOST：所有 TAPs 中指令寄存器的位数，TAR与TDI之间；IRPRE：所有 TAPs 中指令寄存器的位数, TAP与 TDO之间；
如果不确定上面4个寄存器的配置可以通过 SYStem.DETECT.DaisyChain 命令来获取(目前很少使用菊花链的方式)。
- SYStem.CONFIG DAPIRPOST 4；
- SYStem.CONFIG DAP SWD：设置 DAP 为 SWD 模式；
- SYStem.CONFIG DAP Clock ：设置 DAP 的时钟频率。
- SYStem.CONFIG.COREDEBUG.Base ：如果使用 Cortex-A 或者 Cortex-R core，需要指定debug 寄存器块的基地址。
在 Arm soc-400 系统中使用 SYStem.CONFIG 命令可以为 memory busses 配置 0-255 个端口号，如下：
AHBAPn.Port <port>
APBAPn.Port <port>
AXIAPn.Port <port>
在 Arm soc-600 使用的是基地址而不是端口号了，如下：
SYStem.CONFIG.APBAP1.Base DP:0x1000000 ; first APB AP: index 1
SYStem.CONFIG.APBAP2.Base DP:0x2000000 ; second APB AP: index 2
SYStem.CONFIG.AXIAP.Base DP:0x3000000 ; first AXI AP: index 1 (implied)
Data.dump APB1:0x80000000 ; use access class of first APB AP
Data.dump APB2:0x90000000 ; use access class of second APB AP
Data.dump AXI:0x30000000 ; use access class of first AXI AP
SYStem.CONFIG 参数太多，后面会有专门章节介绍。
1.1.2 SYStem.MemAccess
该命令用于配置访问目标系统内存的方式。通常情况下，可以通过JTAG接口直接访问目标系统的内存，但在某些情况下（比如目标系统处于低功耗模式或者内存被锁定），可能需要通过其他途径（比如通过CPU或者特定的硬件接口）来访问内存，
语法：
SYStem.MemAccess <mode>
SYStem.MemAccess mode 选项如下表：
| mode | description |
|---|---|
| AHB / AXI/\APB / … (SoC-600) | 根据具体的实现，SOC600有DAP，但不用于访问run-time memory |
| DAP (SoC-400) | 通过 AHB/AXI 进行非侵入式的 run-time memory 访问 |
| Enable | "激活"memory访问 |
| Denied | 禁止memory访问，当cpu在执行程序的时候 |
| StopAndGo | 暂时halt cpu，然后去进行memory访问 |
| NEXUS | 通过 Nexus 接口来访问memory，为 MAC7xxx 处理器设计 |
1.1.3 SYStem.Mode
控制或改变系统运行模式的命令。
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SYStem.Mode Down：禁用调试器，CPU的状态不会改变； -
SYStem.Mode Nodebug：同down，禁用调试器，CPU的状态不会改变； -
SYStem.m.preprare： 命令通常与SYStem.m.system命令一起使用；
SYStem.m.system：负责实际的内存初始化过程，而SYStem.m.prepare则在这个过程开始之前被调用，用于准备必要的硬件配置； -
SYStem.Mode Go：通过复位线复位目标，初始化调试端口（JTAG、SWD、cJTAG），并开始进程执行。对于重置，重置线必须连接到调试连接器； -
SYStem.Mode Attach：不会发生重置，CPU状态（正在运行或停止）不会更改。调试端口（JTAG，SWD，cJTAG）将被初始化。 执行此命令后，例如，可以使用 Break 命令停止用户进程； -
SYStem.Mode StandBy：通过复位线使目标保持复位状态，并等待检测到电源。对于重置，重置线必须连接到调试连接器。 一旦检测到电源，调试器就会恢复尽可能多的调试寄存器（例如片上断点、矢量捕获事件、控制），并从复位中释放CPU以启动进程执行。 检测到 CPU 断电时，调试器会自动切换回待机模式。这允许调试电源周期，因为调试寄存器将在上电时恢复。 注意：通常只能在CPU运行时设置片上断点和矢量捕获事件。要设置软件断点，必须停止 CPU。 -
SYStem.Mode Up：通过复位线复位目标，初始化调试端口（JTAG、SWD、cJTAG），停止CPU，并进入调试模式，相关寄存器被恢复为默认值。 对于重置，重置线必须连接到调试连接器。 所有寄存器的当前状态都是从 CPU 读取的。 -
SYStem.Mode Prepare：reset 目标处理器，可以通过重置信号（reset line）或者CPU中特殊的 reset 寄存器来实现。之后，将提供对 CoreSight DAP接口 的直接访问。对于reset，reset line必须连接到调试器。
调试器将初始化一些 debug 端口（JTAG，SWD，cJTAG）以及 CoreSight DAP接口，但是并不连接到CPU。这种 Mode 可以用于一些不需要 debug CPU或者绕过CPU的场景，调试器直接通过内存总线（memory bus），比如AXI，AHB或者APB等，直接通过CoreSight DAP 的内存访问端口，比如：- 调试器绕过CPU，直接访问物理内存。如果改映射存在，内存应该在被访问前，被初始化;
- 调试器访问外设，例如，在调试模式下，停止CPU之前配置寄存器。可能需要先对外设进行计时和供电，然后才能访问它们;
- 第三方软件或一些特殊调试器使用 TRACE32 API通过 TRACE32 调试器硬件访问调试端口和 DAP。
1.1.3.1 TRST-Resets the JTAG TAP controller and the CPU internal debug logic
下图为 Trace32 工具为 ARM debug设计的 JTAG pin 脚图：
其中，TRST 和 SRST 信号是可选的。
Test Reset 信号用于JTAG Test Access Port （TAP）的异步重置。它将 reset TAP的状态机，以及绝大部分ARM系列的debug相关寄存器。从调试器的视角，TRST信号从调试器输出至目标板。它是低电平有效。
1.1.3.2 SRST- Resets the CPU core and peripherals
System Reset，低电平有效，用于reset 目标系统。这个信号同样也可以用于调试器检测目标处理器是否处于reset状态。该信号可以是输入或者输出。
1.2 Trace32 数据访问
访问类型（Access Class）被 Trace32的PowerView用于指定访问内存、外设的寄存器、可寻址的core资源、协处理寄存器以及Trace32的虚拟内存等。
在Trace32中，寻址包括两部分：访问类型+地址，比如：
Data.Dump type:0x1234567
其中 type 为访问类型，0x0123456 为访问的地址，二者之间用冒号 ：连接。
访问类型可以是：
- 程序内存类型（program memory class）
- 数据内存类型（ data memory class）
1.2.1 程序内存类型 Program Memory Classes
通常使用字母 P(Program)来表示程序内存类型（可省略）,比如以下命令：
List P:0x4568
List 0x4568
P可以省略，上述两个命令都是在程序地址为 0x4568的地方，打开源代码窗口。
除了 P类型之外，还有 R, T和 V等程序内存类型，这些类型是处理器架构用来指定不同指令集的编码格式：
| 程序内存类型 | 架构 |
|---|---|
| R | 针对ARM架构，表示 ARM 指令集编码 |
| T | 针对ARM架构，表示 THUMB 指令集编码 |
| V | 针对POWER架构，表示 VLE 指令集编码 |
可用的程序内存类型取决于当前所使用的处理器架构
1.2.2 数据内存类型 Data Memory Classes
通常使用字母 D(Data)来表示程序内存类型（可省略）,比如以下命令：
Data.dump D:0x6770
Data.dump 0x6770
D可以省略，所以上述两个命令都是同一个操作。
此外，对于一些特殊场景，还可以使用其他的字母来表示内存类型，比如 X表示针对MMDSP架构，使用 X总线来访问数据内存。
比如其中修饰内存地址的 SD就代表“Supervisor Data ”。
如果访问类型被忽略，Trace32将会使用默认的访问类型。比如直接对内存地址 0x40080000进行 Data.dump,则可以发现默认使用了 ZSD的访问类型进行修饰，关于 ZSD代表何种类型，将在下文中解释。
1.2.3 处理器访问类型 Access Classes for Core Resources
以下是一些处理器资源常用的缓存访问类型：
| 缓存访问类型 | 解释 |
|---|---|
| IC | Instruction Cache指令缓存 |
| DC | Data Cache数据缓存 |
| L2 | Level 2 Cache 二级缓存 |
| NC | No Cache (access with caching inhibited)限制缓存的访问 |
比如下面这些指令：
Data.dump DC:0x6770
显示地址0x6770处的16进制数据转存，DC 表面数据从Data cache上获得的。
Data.dump NC:0x6770
NC表示不经过缓存，数据是从物理内存 physical memory 上读取的。
1.2.4 访问类型属性 Access Class Attributes
| 访问类型属性 | 解释 |
|---|---|
| E | 运行时访问，优先采用非侵入性访问，如果不支持，就是侵入性访问 |
| A | 物理地址的访问，绕过MMU（MMU可以将虚拟地址和物理地址进行转换） |
| S | Supervisor 内存，特权访问 |
| U | 用户内存，非特权访问 |
| Z | 安全访问（比如ARM的TrustZone） |
| N | 非安全访问 |
比如以下命令：
Data.dump A:0x29876
dump 物理地址为 0x29876上的数据
Data.dump AD:0x29876
D 表示 Data，代表数据内存，所以同上命令
Data.dump ADC:0x29876
A同上，DC表示 Data Cache，表示 dump 物理地址为0x29876上的数据，数据的来源为 Data Cache
1.2.5 访问类型扩展
如果用户忽略指定访问类型，Trace32将根据经验进行填充，填充的规则基于：
- 当前CPU的上下文context（架构特有的）
- 使用的窗口类型（比如
Data.dump是显示数据内存，List.Mix窗口是显示代码内存） - 所加载应用的符号信息（比如代码和数据的结合）
- 使用不同的指令集的段segments
- 特殊的调试设置（比如
SYStem.Option.*)
比如通过CPU访问，假设CPU处于非安全的supervisor模式，执行32bits代码。Trace32会根据当前处理器上下文自动将A扩展成 ANSD或者 AZSD，将Z扩展成ZSD。
Data.SET 命令是一种常用的设置目标系统内存值的命令。DP（Data Pointer）是此命令中的一个参数类型，指的是一个地址（pointe）。
Data.SET 命令的一般格式为 Data.SET ，其中：
指定了要设置的内存地址。
举个例子，如果你想要将一个地址值（假设为 0x12345678）写入到内存地址 0x40000000，你可以这样写：
Data.SET DP 0x40000000 0x12345678
这行命令将使得内存地址 0x40000000 的值被设置为 0x12345678。
1.3 Trace32 其它常用项
1.3.1 CMM 脚本注释方法
关于CMM脚本的注释，以 ; 或者 // 开头的行将被视为注释，例如：
; This is a comment
// This is also a comment SYStem.Up
1.3.2 CMM 脚本信息打印
PRINT 命令用于在调试控制台上打印信息。它可以用于打印字符串，也可以用于打印表达式的结果。例如：
PRINT "Hello, world!"
会在控制台上打印出"Hello, world!"，PRINT Var.VALUE 会打印变量 Var的值。
1.3.3 CMM 脚本控制逻辑
IF和ENDDO用于控制脚本的流程。IF后面跟一个条件表达式，如果条件表达式的结果为真（非零）则执行紧接着的代码块，否则跳过这个代码块。ENDDO标记了IF代码块的结束。例如：
IF Var.VALUE == 1
PRINT "Var is 1"
ENDDO
这段代码的含义是，如果变量Var的值等于1，那么在控制台上打印"Var is 1"。
推荐阅读：
https://repo.lauterbach.com/manual.html
https://blog.csdn.net/luolaihua2018/article/details/130772896