從一個(gè)軟件人員的角度看jtag調(diào)試

    我是一個(gè)對(duì)硬件電路幾乎是一竅不通的軟件開(kāi)發(fā)人員，但對(duì)于用jtag仿真器來(lái)做仿真調(diào)試的機(jī)制很感興趣，所以這兩天看了一下有關(guān)的資料，自以為基本上理解了其中的基本運(yùn)行機(jī)制。但僅僅是從軟件的角度去理解，不涉及任何硬件電路的信息。這里把我的認(rèn)識(shí)總結(jié)一下，因?yàn)槲覜](méi)有做過(guò)試驗(yàn)，也沒(méi)有條件作試驗(yàn)（我沒(méi)有板子，沒(méi)有仿真器，只有pc， ：-（ ），很多是根據(jù)網(wǎng)上的資料加上自己的推測(cè)，所以可能不太準(zhǔn)確，但我認(rèn)為應(yīng)該八九不離十，呵呵。不過(guò)如果真有錯(cuò)誤或疏漏的話，請(qǐng)各位朋友指出來(lái)，共同提高。 

    wiggler是完成一個(gè)從并口到j(luò)tag header串行信號(hào)的轉(zhuǎn)換功能，僅僅是一個(gè)電路，wiggler上面沒(méi)有固件。調(diào)試軟件向并口寫(xiě)入調(diào)試命令，通過(guò)wiggler即可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的jtag信號(hào)。開(kāi)發(fā)機(jī)上的調(diào)試軟件客戶端（sdt中的axd,ads中的adw，gdb client）不需要作改動(dòng)，但是需要調(diào)試服務(wù)器，比如cfly網(wǎng)站上的jtag.exe,以及redhat網(wǎng)站上提到的gdb-server for multiiice。調(diào)試服務(wù)器要做的是把來(lái)自調(diào)試器的命令轉(zhuǎn)換成合適的對(duì)并口的訪問(wèn)，并口得到的信號(hào)通過(guò)wiggler直接轉(zhuǎn)換成jtag信號(hào)。比如,jtag.exe我猜想它是一個(gè)在某個(gè)已知端口等待的服務(wù)器程序（用dumpbin可以看到它引入了socket dll ws2_32.dll），sdt axd調(diào)試器本身支持遠(yuǎn)程調(diào)試，所以可以在開(kāi)發(fā)環(huán)境中把遠(yuǎn)程IP設(shè)置成本機(jī)ip地址和jtag.exe所等待的端口號(hào)。這樣，axd的調(diào)試命令就會(huì)由jtag.exe得到，他根據(jù)這些命令（具體的協(xié)議為arm的rdi/adp？）向并口寫(xiě)入合適的值。

    再舉一個(gè)例子，redhat網(wǎng)站上提到的gdb-server-multiice(cygwin)。本來(lái)sdt支持通過(guò)multiice的調(diào)試(multiice的實(shí)現(xiàn)原理應(yīng)該比較向下面的bdigdb)，sdt通過(guò)集成一個(gè)multice.dll插件(相當(dāng)于上面提到的jtag.exe的腳色，只不過(guò)它因?yàn)槭莂rm 公司的產(chǎn)品，他們清楚sdt的插件機(jī)制，所以該dll可以集成到sdt中去)訪問(wèn)multiice，multiice負(fù)責(zé)根據(jù)收到的命令轉(zhuǎn)換成對(duì)板子jtag口的訪問(wèn)。但gdb不支持通過(guò)multiice調(diào)試，為了在cygwin中通過(guò)multiice用gdb調(diào)試目標(biāo)機(jī)，可以在開(kāi)發(fā)機(jī)上跑一個(gè)gdbserver。該gdbserver做的和gdb交互（根據(jù)gdb遠(yuǎn)程調(diào)試協(xié)議），然后將得到的調(diào)試命令轉(zhuǎn)換成multiice.dll的相關(guān)調(diào)用，就是說(shuō)它通過(guò)multiice.dll將命令發(fā)出去，而不是像jtag.exe那樣直接發(fā)給并口，也就是說(shuō)這里其實(shí)又多了一層間接。 

    仔細(xì)想一下，其實(shí)連接jtag仿真器的pc，與運(yùn)行調(diào)試器客戶端的pc其實(shí)應(yīng)該可以不是同一個(gè)機(jī)器的。這是因?yàn)閍xd和gdb都支持遠(yuǎn)程調(diào)試，即使在一臺(tái)機(jī)器上也是通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接的方式訪問(wèn)jtag.exe/gdb-server-multiice。有條件的不妨試一試驗(yàn)證一下，反正我沒(méi)這個(gè)條件，我連一臺(tái)arm目標(biāo)板都沒(méi)有 ： 

    bdigdb是一個(gè)比較高級(jí)的ocd 仿真器，它可以調(diào)試Linux內(nèi)核。他本身就是一個(gè)帶有mcu（好像是68000）、flash、ram的典型的嵌入式系統(tǒng)。他還有cpld，針對(duì)不同的目標(biāo)處理器，它只需要更新cpld和固件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)另一種目標(biāo)的支持。哪位解釋一下這里cpld的道理？我是真的搞不懂硬件的東東阿。

    其固件應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)gdbserver，所以開(kāi)發(fā)機(jī)上的調(diào)試器客戶端(gdb client)就不需要做任何修改。gdb客戶端使用gdb的調(diào)試協(xié)議通過(guò)ethernet接口與bidgdb上的gdbserver交互（比如，target remote ip_of_bdigdb port_of_gdbserver_on_bdigdb），bdigdb上的gdbserver根據(jù)得到的命令決定應(yīng)該向jtag口寫(xiě)如什么命令。另外，bdigdb得一大特點(diǎn)是支持帶mmu的linux內(nèi)核調(diào)試，我猜想他可能是在gdbserver的實(shí)現(xiàn)中集成了一個(gè)從虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換機(jī)制，調(diào)試時(shí)gdbserver將從gdb來(lái)得虛擬地址轉(zhuǎn)換成物理地址，再根據(jù)該物理地址去訪問(wèn)目標(biāo)機(jī)內(nèi)存空間。至于轉(zhuǎn)換機(jī)制如何得到，與linux在具體體系結(jié)構(gòu)上的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，比如在x86上一般物理地址加上0xc0000000就得到虛擬地址，在其他體系

    結(jié)構(gòu)入ppc,xscale上也可能有相應(yīng)的轉(zhuǎn)換辦法，這個(gè)有待研究。對(duì)了，據(jù)說(shuō)abtron bdi跟montavista linux關(guān)系密切，聽(tīng)說(shuō)montavista特意在arch/xxx/kernel/head-xxx.s中加入了針對(duì)bdi調(diào)試的的支持代碼。如果沒(méi)有這個(gè)支持的話，一般.....也許....好像....就是剛才提到的用把虛擬地址減去0xc0000000來(lái)轉(zhuǎn)換了，呵呵，還得研究 

    www.ocdemon.com 網(wǎng)站上free software欄目下，提供了上面提到的適合于gdb的gdbserver，它叫l(wèi)ibremote。libremote可以支持多種目標(biāo)機(jī)。