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ARM DS-5是一款功能強(qiáng)大的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，專為ARM架構(gòu)的處理器設(shè)計。它提供了豐富的工具和功能，用于高級調(diào)試和診斷，幫助開發(fā)人員深入分析和優(yōu)化他們的應(yīng)用程序。以下是使用ARM DS-5進(jìn)行高級調(diào)試和診斷的一些方法和技巧：

1 DS-5 工程創(chuàng)建

1. 啟動 DS-5 并設(shè)置工作空間：從桌面菜單中選擇 “Eclipse for DS-5” 來啟動 DS-5。在彈出的 “Workspace Launcher” 對話框中，可以接受默認(rèn)的工作空間，也可以點(diǎn)擊 “Browse” 選擇一個文件夾作為工作空間，例如 “c:\ds-5_workspace”，并勾選 “Use this as the default and do not ask again” 選項(xiàng)后點(diǎn)擊 “OK”。

2. 獲取許可證：如果是首次使用 DS-5，會彈出 “No License Found” 對話框，點(diǎn)擊 “Open License Manager”，在 “ARM License Manager” 對話框中點(diǎn)擊 “Add License”，接著在 “Add License” 對話框中選擇 “Generate a 30-day evaluation license for DS-5 Ultimate Edition” 選項(xiàng)并點(diǎn)擊 “Next”。然后在 “Choose Network Interface” 對話框中選擇一個網(wǎng)絡(luò)接口，建議選擇物理網(wǎng)絡(luò)接口。在 “Developer Account Details” 對話框中輸入 ARM 開發(fā)者（銀牌）賬號的詳細(xì)信息，如果沒有賬號則需創(chuàng)建一個，最后點(diǎn)擊 “Finish”。當(dāng)許可證成功注冊后，可在 “ARM License Manager” 中看到 30 天的評估許可證以及可用的工具包，關(guān)閉該對話框，并在確認(rèn)重啟 Eclipse 的對話框中點(diǎn)擊 “Restart Eclipse”。

3. 創(chuàng)建新項(xiàng)目：從 DS-5 主菜單中選擇 “File”->“New”->“C Project”，彈出 “C Project” 對話框。在 “Project name” 字段中輸入項(xiàng)目名稱，如 “hello world”；在 “Project type” 下選擇 “Executable”->“Empty Project”；在 “Toolchains” 中選擇 “ARM Compiler 5”，點(diǎn)擊 “Finish” 即可創(chuàng)建一個名為 “hello world” 的 C 項(xiàng)目，可在 “Project Explorer” 視圖中查看該項(xiàng)目。

2 ARM DS-5 加載 ELF 文件運(yùn)行

1. 創(chuàng)建工程并掃描硬件信息：使用 ARM DS-5 前需創(chuàng)建工程項(xiàng)目，并掃描相應(yīng)硬件信息，如 CPU、Coresight 組件、Cache 等，掃描完成后再執(zhí)行 “build platform”12.

2. 創(chuàng)建加載腳本：可通過 JTAG 接口用 DS-5 將鏡像燒寫到內(nèi)存，配置 PC 指針來啟動固件。創(chuàng)建腳本時要注意將固件啟動匯編部分的 data 段的 copy 部分注釋掉，因?yàn)?DS-5 加載 elf 文件時會自動根據(jù) elf 符號表將 data 段加載到對應(yīng)地址1.

3. 執(zhí)行腳本：執(zhí)行 DS-5 腳本時先進(jìn)行 SoC reset 操作，reset 后系統(tǒng)從 bootrom 重啟，DS-5 接入，接著執(zhí)行 stop 命令，再 load elf 文件，DS-5 會自動解析入口點(diǎn)，最后執(zhí)行 run 命令即可1.

3  ARM DS-5 斷點(diǎn)設(shè)置及常用 Debug 命令

1. 斷點(diǎn)設(shè)置：在 DS-5 的調(diào)試界面中，可在代碼行號左側(cè)空白處點(diǎn)擊設(shè)置普通斷點(diǎn)。對于條件斷點(diǎn)，在斷點(diǎn)設(shè)置窗口中找到對應(yīng)的斷點(diǎn)，于條件表達(dá)式框中輸入條件即可 。

2. 常用 Debug 命令：

1) stop 命令：用于暫停程序的執(zhí)行，比如在加載 elf 文件前執(zhí)行此命令，可使程序處于停止?fàn)顟B(tài)以便進(jìn)行后續(xù)操作1.

2)  run 命令：使程序從當(dāng)前停止位置繼續(xù)運(yùn)行，可用于啟動已加載的 elf 文件17.

3) step into：單步執(zhí)行程序，遇到函數(shù)調(diào)用會進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部繼續(xù)單步執(zhí)行，便于詳細(xì)查看程序的執(zhí)行流程和函數(shù)內(nèi)部的邏輯。

4) step over：同樣是單步執(zhí)行，但遇到函數(shù)調(diào)用時，會將函數(shù)當(dāng)作一個整體執(zhí)行完，直接跳到函數(shù)調(diào)用的下一行，適合在不需要深入函數(shù)內(nèi)部時快速查看主程序流程。

5)  step return：在函數(shù)內(nèi)部執(zhí)行時，使用此命令可直接執(zhí)行到函數(shù)返回處，跳出當(dāng)前函數(shù)，繼續(xù)執(zhí)行函數(shù)調(diào)用后的代碼。

4 ARM DS-5 + DSTREAM 使用配置——軟件配置

1. 申請 License：登錄 ARM 官網(wǎng)注冊賬號并申請免費(fèi)版本23.

2. 建立 Data Base：打開 DS-5 工具，按提示建立 Data Base23.

3. Platform Configuration：進(jìn)行掃描操作，完成后執(zhí)行 “build platform”123.

4. DEBUG 配置：根據(jù)具體的調(diào)試需求，進(jìn)行相應(yīng)的 DEBUG 配置，如選擇連接的目標(biāo)設(shè)備、調(diào)試模式等3.

5  ARM DS-5 Trace 使用

1. 創(chuàng)建 Debugger Core 連接：新建一個 “Debugger” core 連接，創(chuàng)建完成后需斷開先前已連接的，以便進(jìn)行后續(xù)的 trace 數(shù)據(jù)抓取等操作4.

2. 重新編譯平臺：完成 debugger 的創(chuàng)建后，重新編譯.sdf 文件，編譯時需選擇 “Full Debug and Trace”4.

3. 加載 elf 文件：將對應(yīng)的 elf 文件加載到 DS-5 中，以便在分析 trace 數(shù)據(jù)時能正確地顯示函數(shù)名、變量名等符號信息4.

4. 使用 Trace 控制窗口：通過 Trace 控制窗口可查看 trace 數(shù)據(jù)，還可抓取 trace dump 快照進(jìn)行線下分析。此外，可按步驟配置來查看 trace 中函數(shù)的執(zhí)行情況，如函數(shù)執(zhí)行時間占比等

ETM 數(shù)據(jù) Trace 和指令 Trace

1）新建一個"Debugger" core 連接, 創(chuàng)建步驟如下圖所示，下圖創(chuàng)建的是一個名為 “Trace_Demo” 的 debuger core 連接，需要注意的是在創(chuàng)建完成后，需要將先前已經(jīng)連接的進(jìn)行斷開，如下圖的“New_configuration

2）重新編譯平臺

上面第一步完成了debuger 的創(chuàng)建之后，需要再重新編譯 .sdf 文件，編譯方法如下圖：

當(dāng)前是進(jìn)行trace數(shù)據(jù)抓取，所以選擇 “Full Debug and Trace”

Trace 控制窗口

6 總結(jié)：

ARM DS - 5 高級調(diào)試與診斷技巧總結(jié)：

1. 靈活運(yùn)用斷點(diǎn)、單步調(diào)試和觀察點(diǎn)，精確控制程序執(zhí)行流程并監(jiān)測變量變化。

2. 借助多核調(diào)試和系統(tǒng)級調(diào)試功能，處理多核協(xié)同與硬件交互相關(guān)問題。

3. 利用性能和內(nèi)存分析技巧，排查性能瓶頸和內(nèi)存相關(guān)故障。

4. 掌握工程創(chuàng)建、文件加載運(yùn)行以及相關(guān)配置方法，保障調(diào)試工作順利開展。