第七章__AXD调试工具的使用

第七章AXD调试工具的使用一、AXD调试工具介绍二、AXD调试方法一、AXD调试工具介绍1.1AXD调试介绍AXD支持多种调试方法：JTAG、Angel、ARMulator等等。AXD调试工具具有如下一些特点：提供合适的调试方法，比如中断功能、断点设置、连续运行或非连续运行等；能够执行所设计的计算机指令，检查软件程序设计是否存在缺陷；能够方便地监测调试对象的运行和程序的运行；能够根据调试命令实时控制硬件动作，检测硬件电路设计是否合理。1.使用JTAG的调试方法调试系统一般包括三个部分：调试主机、协议转换器和调试目标。主机串口或并口下载线带ARM的目标硬件JTAG下载线JTAG口Embedded－ICE协议转换器通过JTAG接口直接和ARM内核对话，实现了如下功能：1.程序下载;2.停止或启动程序运行;3.观察和修改内存;4.观察和修改ARM的内核运行状态.2．使用Angel的调试方法3．使用ARMulator的调试方法AXD提供的一种软件仿真的调试方法，ARMulator调试方法。ARMulator调试方法是一种脱离硬件调试软件的方法。这种方法所使用的工具软件是armulate.dll。Angel是AXD中的另一种调试方法或工具。这种方法的软件支持工具（调试环境）称为ADP（AngelDebugProtocol），其文件名是remote_a.dll。Angel调试方法的结构包括计算机和目标板两部分。这种调试方法在目标板上必须含有调试监控程序。计算机和目标板的通信实际上是计算机与调试监控程序之间的通信。AXD调试结构1.2AXD调试步骤AXD调试界面各菜单的含义如下：File用于文件管理；ProcessorViews用于处理器选项管理，可以选择在调试时观察处理器的某些选项：如寄存器、变量和存储器等；SystemViews用于对调试目标管理，这是处理器以外的内容，比如其他寄存器和断点等；Options用于对AXD进行配置，如进行目标配置；Excute控制程序运行，如单步、执行到断点等。进行程序调试前的两个基本步骤：1目标配置单击菜单“Options”→“ConfigureTarget”，弹出一个TargetEnvironments选项窗口。这个窗口中有几个系统加载的选项，如图所示。目标简称工具文件及路径方法说明增加新调试方法删除当前调试方法配置当前调试方法使用ARMulate作为调试工具，点击“Configure”，则出现如图所示的配置对话框。从下拉列表中选择一款要仿真的CPU内核时钟选项处理器选项实时时钟与仿真时钟选择仿真时钟，必须给定一个时钟速度值是否使用仿真浮点单元字节的大小端设置包含了CP15协处理器则选择HardwareEndian内存映像文件设置下拉列表中选择浮点运算单元硬件MMU/PU初始化设置2加载映像文件加载已经编译和链接过的映像文件：进入菜单File后，选择上面第1项LoadImage加载映像文件，弹出一个文件搜索对话窗口。加载的映像文件在工程项目文件夹中，扩展名是AXF，文件名称和工程项目名称相同。打开映像文件之后，大部分选项被激活。可以进行其他选项设置，也可以开始调试。注意：AXD没有复位功能，调试过程中如果想重新运行程序，需要重新加载程序。1.3View菜单介绍ProcessorViews菜单SystemViews菜单1.ControlMonitor菜单介绍选择“SystemViews”→“ControlMonitor”，就会打开如图所示的显示窗口。这个“ControlMonitor”窗口共有四个标签页：Target、Image、Files、Class。在“ControlMonitor”窗口的任一标签页中点击右键，选择右键菜单“Hide”命令可以隐藏本窗口。①Target标签页在Target标签页中，显示了当前的目标硬件，如图所示，图中显示当前的目标硬件是ARM7TDMI内核。②Image标签页:显示了当前装载的映像文件路径和名称③Files标签页:显示这个映像文件所涉及到的一些源文件④Class标签页：显示这个映像文件所涉及的类、全局变量和全局函数。2．Output、Console菜单介绍Console窗口是一个控制台窗口，不但可以接收用户的按键信息，而且可以显示程序的输出信息。这个输出窗口共有RDILog和DebugLog两个标签页，分别显示RDI日志信息和调试过程中产生的日志信息。3．Disassembly、Source…菜单介绍在“ProcessorViews”菜单下“Source…”菜单用来打开源程序；“Disassembly”菜单用来打开反汇编代码文件。4．Registers菜单介绍调试中有两部分寄存器：一部分是ARM内部的寄存器；一部分是ARM外部其他模块的寄存器。单击“ProcessorViews”→“Registers”打开一个ARM寄存器选项窗口。ARM寄存器选项窗口共有8个选项，每个选项可以打开一组寄存器。1.Current当前工作寄存器，包括RO～R14、PC、CPSR和SPSR；2.User/System用户模式/系统模式寄存器组，包括RO～R14、PC、CPSR；3.FIQ快速中断模式寄存器组，包括FIQ模式中的R8～R14、SPSR；4.IRQ通用中断模式寄存器组，包括IRQ模式中的R13、R14和SPSR；5.SVC'管理模式寄存器组，包括管理模式中的R13、R14和SPSR；6.Abort中止模式寄存器组，包括abt模式中的R13、R14和SPSR；7.Undef未定义模式寄存器组，包括und模式中的R13、R14和SPSR；8.DebugComms调试信息，包括控制信息寄存器，读状态寄存器和写状态寄存器。5．Memory菜单介绍单击菜单栏“ProcessorViews”→“Memory”打开存储器显示窗口。在Startaddresser处可以输入要显示内存的起始地址，图中输入0x8000，所以内存单元内容从0x8000处开始显示。6．LowLevelSymbols菜单介绍左侧的窗口是符号表管理窗口，每个符号都对应一个地址。7．Watch菜单介绍使用观测项(Watch)可以在调试程序时动态地了解某些信息，这些信息取决于所设置的观测项的表达式。在观测项窗口所得到的是一个表达式的值，表达式可以由程序调试者输入。R0+R5-R6；使用寄存器和算术运算符R0+R7*0x20；使用寄存器和算术运算符&b；求变量b的地址b+value；两个变量相加AddWatch…添加观察项；LocateUsingValue搜寻观察项的值；LocateUsingAddress搜寻观察项的地址；Format设置数据显示格式。AddWatch窗口在Watch窗口的右键菜单中选择“AddWatch…”。然后单击Evaluate按钮，这个表达式和这个表达式的值就会出现在下面的窗口中。8．Watchpoint菜单介绍AXD中还有一种辅助调试手段，叫做观测点（Watchpoint）。观测点与观测项的主要区别：1.观测项是检查一个表达式的值，要对表达式进行计算，而观测点不对表达式进行计算；2.观测项不会使正在执行的程序停止；而观测点与断点一样可以使程序停止；3.观测点和断点一样，可以设置实现条件；观测项没有条件通过菜单选项“SystermViews”→“Watchpoint”打开系统观测点管理窗口：State：表明当前观测点的状态，当图标为圆形时，该观测点处于打开状态；Processor：目标处理器的名称；Item：观测点的地址或名称，可能是变量名、寄存器名或者是地址；Watching：注释项；Count：计数器，分母是一个设定的循环次数。Condition：观测点条件；Action：程序执行到观测点时有两种可能的结果：一种是停止运行（Break）；另一种是注释字符串到指定日志文件中。右键菜单中选择“Add”，系统弹出一个观测点设置对话框，如图所示二、AXD调试方法1.1常用的调试方法控制程序运行的方法分为两种：单步运行单步运行就是让程序一条语句接一条语句执行，可以通过查看寄存器、内存表、变量以及表达式的值来判断程序的运行结果。设置断点运行。设置断点的方法能够用来调试大段的程序。程序中并不重要部分直接让它运行，在程序中的关键点处设置断点，当程序运行到断点处时会自动停止，然后观察运行的结果或决定程序是否继续运行。1.2单步调试工具栏中的“单步”运行按钮。这个单步运行操作使程序执行到下一条指令。如果指令是一条函数调用指令，则这项功能不进入函数体内。工具栏中的“进入单步”运行按钮。这个单步运行操作使程序运行到下一条指令。如果指令是一条函数调用指令，则这项功能将进入函数体内。工具栏中的“跳出单步”运行按钮。这个单步运行操作使程序执行到下一条指令。如果指令是在函数体内，则这项功能使程序跳出函数体。工具栏中的“执行到光标处”运行按钮。这项功能可以使程序运行到事先选定的指令行。字符串拷贝程序清单AREABufData,DATA,READWRITE；声明数据段BufDataMesDCB“HELLO，TheWorld!”BufSPACE100；分配100字节空间AREAExample1,CODE,READONLY；声明代码段Example1ENTRY；标识程序入口CODE32；声明32位ARM指令STARTLDRR1,=MesLDRR2,=BufLDRBR3,[R1,#16]；装载Mes数组的最后一个字符‘$’NLDRBR0,[R1],#1；读源地址的字符，R1自动加1STRBR0,[R2],#1；保存字符到目的地址，R2自动加1CMPR0,R3’；比较，判断字符是否为‘$’BNEN；没有碰到‘$’，继续传送字符BSTARTEND源程序窗口和反汇编窗口存储器显示窗口1.3使用断点进行调试1．断点的简单应用在调试程序的过程中，使用断点是经常要使用的方法。①设置断点在源程序或反汇编程序的窗口中，把光标指向要设置断点的指令行，双击即把这个选中的指令行标注为断点位置。或者单击要设置为断点的指令行设置断点。②执行到断点按F9键使程序开始运行，直到最近一个断点。③删除断点删除断点跟设置断点一样，最简单的方法是：在源文件或反汇编文件的断点位置双击这个指令行，就可以删除这个断点。2.断点管理窗口State断点状态；Processor处理器型号；Position断点位置；Count断点计数器；Condition断点计数器计数条件。Size代码类型。Action断点执行动作。Add增加一个断点；Disable关闭选中的断点；Delete删除选中断点；DeleteAll删除断点管理窗口中所有的断点；LocateUsingAddress搜索断点所在指令行的地址；Refresh断点管理窗口中的内容刷新一次；Properties设置断点的属性。Floatwithinmainwindow使断点管理窗口浮置，浮置的窗口可以悬挂在屏幕的任意位置；Allowdocking吨使断点管理窗口锁定在屏幕边缘位置。Hide隐藏断点管理窗口；Close关闭断点管理窗口。断点管理窗口中的右键下拉菜单思考题1、为什么要进行程序调试，即程序调试的作用是什么？2、AXD调试工具支持哪些调试方法，这些调试方法分别需要配套什么样的实验环境。3、AXD调试的大致步骤是什么？4、在程序运行过程中，请问如何观察某个寄存器的值，如何观察某段内存的内容，如何观察某个变量的变化？5、在使用AXD工具进行程序调试时，有哪些常用的调试方法？