浅谈ARM仿真器中的断点资源 断点, ARM, 仿真, 资源

yumuzi

浅谈ARM仿真器中的断点资源

Q：RT，平时仿真调试的时候要用断点，但是发现好象一般象IAR，ADS的话好象只支持你设置2个断点（在想设置断点的地方按鼠标右键设置），如果多了的话就无法单步执行了。如果这种断点是硬件断点的话，那么外面经常说的软件断点又是什么呢？应该怎么设置软件断点呢？ Q1：你试试用H-jtag加wiggler（使用IAR)，我用它可以设好几个断点，也可以单步运行. 在H-jtag的作者的一篇“ARM JTAG 调试原理.pdf”有详细说明断点的实现原理等。有介绍软断点和硬断点的。 Q：呵呵！终于知道区别了，硬件断点可以用在FLASH里面，而软件断点不能，这估计也是为什么在RAM DEBUG里面可以设置N多的断点，而在FLASH DEBUG的时候就只能设置2个断点的原因了。 Q：我的理解，所谓断点就是让PC停止的地址。所谓硬件断点就是由硬件支持的断点，可以在调试的时候看EICE资源看到使用状况。简单的说，硬件断点有一个专门的寄存器，保存一个地址，就是断点，然后会不停的与PC比较，当匹配的时候就通过一定的机制停止处理器运行，一般其还支持条件断点。而软件断点可通过运行时插入一条特殊的指令来实现，这显然要实现运行时修改程序所以在flash中运行的时候是使用硬件断点，所以出现这样的问题。 下边这段话引自《ARM JTAG 调试原理》 目前，越来越多的嵌入式开发公司和工程师开始采用JTAG方式的ICE仿真器来进行程序的调试工作。传统的全仿真方式(Full ICE)正在逐渐被使用灵活、成本低廉的JTAG仿真方式所取代。 JTAG仿真器目前可以满足嵌入式程序调试的所有基本要求，例如：断点设置、单步调试、内存编辑、变量、寄存器观测等。 断点设置是JTAG仿真器最基本的调试功能。用户需要系统在设置断点处停下来后再进行调试。断点根据原理和用途不同又分为几个不同的种类。本文将简单地介绍一下常用的几种断点类型。 断点可分为硬件断点和软件断点两大类： 1．硬件断点需要目标CPU的硬件支持，当前流行的ARM7/9内部硬件设计提供两组寄存器用来存贮断点信息，所以ARM7/9内核最多支持两个硬件断点，而ARM11则可以支持到8个硬件断点。这与调试器无关。 2．软件断点则是通过在代码中设置特征值的方式来实现的。当需要在某地址代码处设置软件断点的时候，仿真器会先将此处代码进行备份保护，然后将预先设定好的断点特征值(一般为0x0000等不易与代码混淆的值)写入此地址，覆盖原来的代码数据。当程序运行到此特征值所在的地址时，仿真器识别出此处是一个软断点，便会产生中断。当取消断点时，之前受保护的代码信息会被自动恢复。 硬件断点可以设置在任何位置的代码上，包括ROM和RAM；而软件断点由于需要修改相应地址的值，所以一般只能设在RAM上，但是数量可以不受限制。由于硬件断点设置的灵活性，所以是最优先选用的断点资源，但是两个断点往往很难满足工程师进行深入调试的需要，于是软件断点可以作为硬件断点的补充资源来使用。 由于通常的软件断点只能设在RAM运行的代码上，而随着系统的代码量越来越大，特别是在移动通信领域，扩充大容量的RAM势必会增加产品的成本，所以现在很多系统直接在FlashROM上运行代码。对于这种在FlashROM上运行代码的系统，一般的软件断点是无法设置的，这也是软件断点的局限性。对于这样的系统，只能通过交替使用两个硬件断点满足需要，但是会带来一定的不便。 要很好的解决这一矛盾，只有使仿真器增加在FlashROM上设置软件断点的功能，拓展仿真器中可供利用的断点资源。例如，日本横河计算机株式会社(YDC)最新推出的高端ARM仿真器-advicePRO，就是第一个支持Flash断点的ICE仿真器产品。 在FlashROM上设置软件断点的原理与在RAM上设置软断点类似，也是在设定的断点处用特征码替换原有代码，通过识别特征码使断点事件发生。不同的是，在FlashROM上设置软件断点需要对Flash进行擦写操作，这就需要仿真器能够有Flash编程功能，并且能够在尽可能短的时间内完成特征码的写入。完成这一系列的读写操作，就可使在FlashROM上调试代码的工程师获得更充裕的断点资源，从而大大提高了开发效率。 但是，由于对Flash进行擦写需要一定的时间，所以在执行到Flash断点的时候会感觉到有一个停顿的时间。虽然这一点比RAM上的软件断点要差些，但是相对于给工程师调试工作整体上带来的便利而言，这一点是完全可以接受的。 设置断点进行调试是最基本的一种调试手段，选择具有丰富断点资源的ICE仿真器，可以明显地提高调试效率。当然，前提是工程师能够灵活使用各种断点资源。