インテル®JTAG デバッガー

インテル® JTAG デバッガー
内容
ハードウェア要件
インストール
起動
GUI 機能
- 実行制御
- シンボル処理
- ブレークポイント
- 表示機能
コマンドライン
BIOS と OS/OS ドライバーのデバッグ
その他の機能とまとめ
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ハードウェア要件
ターゲット:
1. サポートされているインテル®
Atom™ プロセッサー CPU
2. JTAG プローブ用のアクセス
ポート:
- Macraigor Usb2Demon*
- インテル® ITP-XDP3
3. デバッグ対象のメモリー
3
インストール
• ターゲット OS に応じてデバッガーが異なる
例:
- Vanilla 2.6 & 3.0 Linux* カーネル
- Yocto* 1.1/1.2 組込み Linux* カーネル
• 各種ツールパッケージに含まれるデバッガー
• ツール・スイートに応じてホスト OS 要件が異なる
(Windows* (XP/7)、Linux* (Ubuntu*/Fedora*)
32/64 ビット)
• インストール・スクリプトを実行する (ツール・スイー
トのインストールに含まれる)
4
4
起動
1. プローブがターゲット (およびホ
スト) に接続されていることを確
認する
2. プローブドライバーがインストー
ルされロードされていることを確
認する
3. ターゲットが動作していることを
確認する
4. デバッガーの起動スクリプトを選
択して実行する
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プローブ
CPU
インストールに関する問題
デバッガーのエラーメッセージを確認する
よくある問題:
-
Linux* ホスト:
- デバッガー GUI には JRE 1.6 以降が必要
- 初期プローブ通信を行うには 'fxload' がホストにインストー
ルされていなければならない
6
-
ルールファイルが正しくインストールされているか
-
プローブドライバーがインストールされているか
初期 GUI
デバッガー GUI は起動時に自動でターゲットとの接続を確立する
接続が確立されると、ターゲットが停止され、現在の命令ポインター付近の
メモリーが読み込まれる
デバッガーのメニュー
とコマンドボタン
アセンブリー・ウィンドウ
停止位置付近の
アセンブリー命令
コマンドウィンドウと
サインオンメッセージ
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ソースファイル
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GUI - ターゲットの実行制御
基本機能は、実行/続行、シングルステップ、停止/中止、
リセット
3 つのコマンド指定方法:
-
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コントロール/ファンクション・キーの組み合わせを
使用する (例: F5 で実行/続行)
-
[Console] ウィンドウでコマンドを入力する
-
GUI メニューアイコンを利用する
実行制御アイコン (およびキーコード)
命令 (asm) ステップオーバー (F7)
命令 (asm) ステップイン (F6)
呼び出し元まで実行 (Shift + F11)
関数呼び出し後のソース行までステップ (F12)
次のソース行までプログラムをステップ (F11)
ターゲットをリセット (Shift + Cntrl + F5)
実行の中断 (Pause)
実行/続行 (F5)
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シンボル処理
ターゲットにロードされているバイナリーのシンボル情報
がある場合、(シンボルを使用して) ソースレベルのデバッ
グが可能
デバッガー
GUI
JTAG プローブ
ターゲットシステム
デバッガーは
この情報を必要する
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ダウンロードされたか
フラッシュにある
デバッグ情報を含むバイナリーファイル
シンボルのロード
ターゲットにロードされているバイナリー
ファイルと同一のものを検索する
Download = ターゲットにダ
ウンロードする。ターゲット
上のソフトウェアをデバッグ
する場合はこのチェックボッ
クスはオフにする。
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ソースの検索
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デバッガーが現在の命令ポインターに対応するソー
スファイルの検索を試み、ファイルが見つからない
場合はユーザーが手動で指定
表示するソースファイルの選択
‘ソースファイル’ アイコンを利用して、
デバッガーにロードされているバイナリー
ファイルのソースツリーを表示し、ソース
ファイル名をダブルクリックして、ソース
ウィンドウにファイルを表示可能。
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ソースファイル名が分かっている場合
ソースファイルを開くアイコンをクリッ
クし、表示されるダイアログで次の操作
を行う
- スクロールしてファイルを参照する
- [Filter] フィールドでファイル名を入
力する
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シンボルの評価
変数をマウスでポイントするとその値が表示される
変数を選択して右クリックするとオプションが表示される
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ローカル変数
ローカル変数ウィンドウが開
き、現在のスコープからアク
セス可能なすべての変数が表
示される
この例は ‘rq’ 構造体の一部示している
[Expression] フィールドの ▽ は、複数の要素があり、展開されていることを示す
( ▷ は展開されていないことを示す)
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トレースバック機能
ソースファイル:
行番号
現在のファイル
関数ツリー – ボトムアップ
デバッグ情報がない場合はアドレスのみ表示される
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ブレークポイント
2 種類のブレークポイントを利用可能:
- コード・ブレークポイント
- ウォッチポイントまたはデータ・ブレークポイント
(I/O アクセスも含む)
デバッガーの基本機能であるブレークポイントはさまざまな方法で定義可能:
- メニューから
- ソースウィンドウから
- ブレークポイント・ウィンドウから
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ブレークポイントの作成
最低でもコード位置が必要。
[Hard] オプションをオンにする
と、アクセスできないメモリー
位置にもブレークポイントを設
定することができる。
ウォッチポイントの場合、位置、
アクセスタイプ、長さが重要
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ブレークポイント (続き)
ソースコードから展開:
コード・ブレークポイント
データ・ブレークポイント
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表示機能 - レジスター
次のスライドを参照
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例:システム制御レジスターエントリー
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多くのレジスターには独特な解釈を持つ個々のビットがあり、プログラマー
はビット・フィールド・エディターを使用してそれらの値を変更可能
ベクトルレジスター
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その他の表示機能 - メモリー
指定可能なアドレス:
- 論理アドレス
- リニアアドレス
- シンボル参照
- 物理アドレス:
phys(0xnnnnnnnn)
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ページングについて
ページテーブル/ディレクトリーの
エントリーをダブルクリックして、
ビット・フィールド・エディターで
属性ビットを変更可能
26
26
仮想 -> 物理アドレスへのマッピング
アドレスを選択し、[Translate] ボタンをクリックして、アドレスマッピングを見つけ
る。[OK] をクリックすると、ページテーブル/ディレクトリーがページングウィンド
ウに表示される。
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ディスクリプター・テーブル - ビュー
ディスクリプター・テーブルのエントリー
ごとに重要なビットを表示
- 除外するアドレス情報 (下限と上限) を
指定可能
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命令トレースサポート
レジスタースタック
ターゲット上での
コード実行
デバッガーによって
読み取られる
インテル® Atom™ プロセッサーは、内部レジスターのセットを利用し
て最終分岐レコード (LBR) をサポート
デバッガーは収集したトレースデータを表示可能 - 再構築された実行
フロー
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トレースの有効化と表示
次のアイコンでトレースウィンドウを表示:
トレースウィンドウで右クリックしてオプションを選択し、トレースを有効/無効にする
実行してデータを収集
収集されたデータは [Trace] ウィンドウに表示される
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複数のハードウェア・スレッド
複数の論理コアの使用状況が表示され、 は現在のコードで使用されている論理コア
を示す。論理コアを選択して、そこで実行されるソフトウェアのデバッグを継続するこ
ともできる。
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コマンドラインの使用
これまでに紹介したコマンドはすべてコマンドラインで指定可能。通常、コンソール
ウィンドウには、デバッガーによって出力されたエラー/警告メッセージや GUI で選
択した内容と等価なコマンドラインなど、さまざまな情報が表示される。コンソール
ウィンドウの最後の行は入力 (コマンド) 用に '予約' されている。
例:
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スクリプトファイルの生成と実行
デバッグセッションを記録し、後で ‘再
現’ 可能。
夜間にテストを行い、翌朝に確認する
ことができる。
スクリプトファイルの生成方法は 2 つ:
- [Start Command Recording] は、[Stop Command Recording] を選択するまで、すべての
コマンドを (ダイアログで指定した) ファイルに保存する
- [Start IO Recording] は、これに加えて、デバッガーからの出力もすべて収集する
スクリプトファイルを実行するには、
アイコンをクリックして表示されるダイ
アログで必要なデータ (スクリプトファ
イルの名前は必須) を指定する
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EFI BIOS のデバッグ
EFI 環境は移動可能なコードモジュールを使用。これらのモジュール
をデバッグするには、コードのアドレスを指定する必要がある。EFI
モジュールを識別し、対応するシンボルをロードするコンソールコマ
ンド群がある。
xdb> efi "loadthis"
INFO:Software debugger set to: efi64 - EFI/PI compliant BIOS (64-bit mode) INFO:Using DRAM
search semantics, align=0x00001000 range=0x00100000
INFO:Searching backwards from 0x00000000809FB6C3 to 0x00000000808FB6C3 for PE/COFF header
INFO:Found PE/COFF module at 0x00000000809FB000 - 0x00000000809FF1C0 (size:16832 bytes)
INFO:Loading debug symbols found at:
e:¥dev.efi¥work¥Build¥MdeModule¥NOOPT_VS2008x86¥X64¥MdeModulePkg¥Application¥xdbefiutil¥
xdb> efi showsystabxdbefiutil¥DEBUG¥xdbefiutil.efi
INFO:Software debugger set to: efi64 - EFI/PI compliant BIOS (64-bit mode)
INFO:Reading EFI_DEBUG_IMAGE_INFO table, this could take a little while...
EFI System table at 0x00000000AF536F18
Configuration Tables:
________________________________________________________________________
GUID:
Pointer:Name:
GUID 05ad34ba, 6f02, 4214, {...}0xae72bdb0 DXE_SERVICES_TABLE
xdb> efi showmodules
INFO:Software debugger set to: efi64 - EFI/PI compliant BIOS (64-bit mode)
INFO:Using cached EFI State Information
________________________________________________________________________
ModuleID Base
Size
Name
00000
0x00000000AE71C000 0x00013F51 DxeMain.efi
…
xdb> efi "load Shell.efi"
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BIOS と Linux* カーネルのデバッグ
デバッガーは OS に依存しない※ - シンボル情報があればどのコードもソースレベルで
デバッグ可能
例外的に Linux* カーネルスレッドは認識され、次のアイコンを選択すると表示される
※
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ロード可能モジュールのデバッグ
デバッガーで提供される Linux* カーネルモジュール (idbntf) をビルドしイン
ストールすると、Linux* カーネルモジュール (例: ロード可能ドライバー) を
ロードしデバッグできるようになる
ドライバーのロード前:
ドライバーのロード後 - insmod sum3.ko:
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その他の機能:
ターゲットコードを素早く変更
迅速なテストとテストおよびファームウェア・コードの再実行を実現する
強力なツール
• メモリーウィンドウまたは逆アセンブリー・ウィンドウを開く
• 16 進値は変更可能 - メモリーウィンドウ
•
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オペコードやニーモックは変更可能 - 逆アセンブリー・ウィンドウ
その他の機能
(続き)
ターゲットイメージとブートローダーのフラッシュ
インテル® JTAG デバッガーのフラッシュメモリー機能
-
フラッシュバイナリー/HEX ファイル
ブロックの消去/アンロック/ロック
フラッシュのコンテンツをホスト上のバイナリーファイルへバックアップ
BIOS アップデートに最適
Flash "select /board= 'target' board"
Flash "change offset 0x00"
Flash "change data file
'/home/qa/BIOS50.bin'"
Flash "burn flash false true true"
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SoC トレース
主要な SoC コンポーネントのスタティック・インストルメンテーション
を行う低オーバーヘッドのテクノロジー
ユーザー
イベント
レコーダー
V
デバイス
カーネル
デバイスとシステムのインストルメ
ント済みソフトウェア・モジュール
JTAG デバイス
•
•
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JTAG によるイベントトレース
スマート・ブレークポイント
• 主要イベントの実行で中断

システム・イベント・トレースのビジュア
ル化、解析、デバッグ
• コマンドライン・インターフェイス
• グラフィカル・インターフェイス
SVEN イベント:
その他の機能
(続き)
SoC トレースサポート
この機能はターゲットでシステ
ム・ソフトウェアのサポートを
必要とします
トレースのビジュアル化
•
•
高度なナビゲーションと検索機能
グラフィックとテキストによるイベント
の表示
スマート・イベント・トリガー
•
•
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イベントトレースを使用してライブ
JTAG システムをデバッグ
トレースイベントの呼び出しで中断する
スマート・ブレークポイント
まとめ
インテル® JTAG デバッガーは強力な機能を提供:
• GUI を使用して BIOS、OS カーネル/ドライバーをソースレベルで
デバッグ
- インテル® Atom™ プロセッサー・ベースの CPU と SoC をサポートする
-
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ビット・フィールド・エディター
フラッシュおよび周辺レジスターのサポート
ページ変換テーブルとディスクリプター・テーブルへのアクセス
動的にロードされたカーネルモジュールのデバッグ
オンチップのトレースサポート
SMP の実行制御サポート
Linux* を認識
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改訂 #20110804
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