嵌入式操作系统学习笔记:02.环境搭建兼 Eclipse Jlink 2440 ARM裸机调试
注意本文图片与GIF动画较大，加载较慢，请耐心等待
环境搭配
硬件环境
- 板子：2440芯片的板子，但我只有TQ2440，所以就用这个
- 调试器：Jlink
软件环境
- Windows 10 X64
- Eclipse
- yagarto的 arm-none-gnueabi
- MSYS与miniGW
- babun(对Cygwin进行了打包配置等的Cygwin工具)
- Jlink官方的工具
软件环境的搭建
1.Eclipse相关
- 安装Eclipse：下载一个最新的Eclipse，并解压，然后打开Eclipse
- 安装zylinCDT插件：参考Zylin官方的说明页面
2. 安装MSYS与miniGW
2.1 到SourceForge下载miniGW的Installer，如果无法访问SourceForge可以到我后面的网盘下载
2.2 选择安装MSYS与miniGW
需要注意的是需要选择MSYS Base与MiniGW32 Base，如下图：
安装完成后会有提示：
3. 安装babun
参考官网的说法
4. 安装Cross ToolChain
可以随便找一个安装来用，但是我验证过好用的是yagarto-bu-2.23.1_gcc-4.7.2-c-c++_nl-1.20.0_gdb-7.5.1_eabi_20121222.exe，官方已经找不到了，但是搜索下载。
安装好后，确认是否设置了环境变量，例如可以在babun的mintty中看看版本，以及路径：
创建Eclipse工程以及make目标
1. clone下lmosem的代码
2. 将代码放到Eclipse的workspace下，即Eclipse启动的时候询问的位置
3. 从Eclipse导入文件，并创建工程，工具链这一步可以随便选择
4. 创建make目标这样子，就不需要敲命令行来编译与clean了
在Eclipse的make target中右键New，然后填入all，并确定，然后重复再创建一个clean目标，示例图如下：
5. 测试编译环境是否有问题
双击make targe目标clean，然后再双击all，如果像下面这样子（注意看底下的console窗口的输出），那么说明编译与clean没有问题了：
如果出现下面这样的提示，那么就是MSYS没有设置进PATH中：
那么此时也可以在Project属性中添加一个PATH路径，这样子可以不污染系统PATH：
然后再次测试make targe的clean与all是否正常。如果正常，那么编译环境就OK了，以后我们就用这个编译环境。
配置Eclipse Jlink Debug
1. 创建新的DebugConfiguration
在Run菜单中选择Debug Configrations，然后新建一个ZylinDebug Configarations（注意是Native不是Cygwin）。然后继续下面的配置。
2. 加载的ELF Symbol文件配置
因为调试器需要加载ELF Symbol文件，因此需要在Main标签中指定编译出来的ELF文件，如下图，注意将下面的Application Console也选中：
3. gdb配置
我们使用的是gdb来连接Jlink GdbServer的方式来调试，而Eclipse作为一个前端，因此需要配置后端的gdb文件，因此我们指定gdb：
这里面使用的是前面安装的Cross ToolChain中的gdb，这个也可以在babun中确认：
需要注意的是里面有一个“Stop on start at：”这个选项，这里面可以填一个我们需要gdb加载符号开始跑后，在遇到某个符号的时候停下来，我们可以在这里配置也可以先不配置，在后面配置。
4. InitCommand配置
在使用Jlink连接了ARM芯片之后，我们还需要对SoC进行一些初始化等配置工作，这些工作就是在这里进行的，针对于我使用的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
这里面主要做了以下几个动作：
- 连接到gdb server
- 设置大小端
- 让SoC进行Reset
- 配置内存
- 加载我们在前面第2步指定的ELF文件
- 在lmosemhal_start这个符号处设定断点
- 开始跑
将这段放入Command中：
如果是其他平台还需要进行更改。
5. Debug段的添加
ELF文件在原本的CFLAGS配置下是不会包含Debug信息的，如果这样子调试的话，gdb会无法找到调试时候PC指针所在文件对应的Source Code，也就无法进行代码同步查看，出现如下的问题：
这不是我们想要的结果，因此更改Makefile中的CFLAGS，让产生的ELF文件包含debug信息：
即加载-g选项
6. 重新生成ELF文件
更改了CFLAGS，那么我们可以在make target中的双击clean，然后双击all，完成make clean与make all。
7. Jlink gdbServer配置
首先是安装Jlink调试器的对应软件，安装完成后有许多的工具：
然后关闭所有的防火墙或者网络拦截工具，否则下面的jdbServer无法正常被连接。
接下来就是开启Jlink GDB Server，开启后的状态如下，处在等待连接状态，注意查看红色部分：
然后我们从Eclipse中开启调试：
如果没有问题，那么Eclipse中的gdb会连接上Jlink gdb Server，然后Server端会显示连接了：
同时Eclipse这段也会进行init处理，即前面我们说到的那段Init命令，效果如下动画，注意底下的console窗口：
到此，我们就构建好了调试与编译环境。
更改Encoding解决文件的乱码问题
因为有中文，为了Editor，Makefile中不乱码，如下面几个图，配置UTF-8即可。
1. Editor的配置
2. Makefile编辑器的配置
但是console的乱码不知道该怎么解决，Search了一把也没有找到就放弃了，要是大家知道，麻烦告知。
其他问题
Q1. 是否可以使用DS-5替代Eclipse？
A1：分下面两种情况
[1] 如果仅仅是使用DS-5带的Eclipse，但是其他都按照本文前面的步骤来做，那么答案是不可以，因为DS-5的Eclipse经过ARM公司改装后，发现都没有了Install New Softwares选项
[2] 如果不仅仅是使用DS-5带的Eclipse，还要用Jlink的RDDI来替换DS-5的，然后通过这个RDDI接口来访问Jlink，而不需要ZylinCDT的话，那么答案是可以，以后会说明。但就现在我的尝试而言，发现安装官方的文档操作遇到了一个问题，看起来是dll匹配问题：
Q2. Linux Mac下面是否也可以这样搭配环境？
A2： 可以，Linux下面更方便。操作步骤几乎完全类似。有需求再写。
Q3. 是否可以不是用Eclipse，直接使用gdb？
A3： 没有问题，但是Eclipse更方便。
参考
1. 虚拟嵌入式系统实验室
2. Eclipse ARM