Debugging mit uclinux auf ARM-Prozessoren

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1 Debugging mit uclinux auf ARM-Prozessoren Thema der Diplomarbeit betreut durch Steffen Köhler TU Dresden, Institut für Technische Informatik 1

2 µclinux µ für micro und C für Controller sprich: you-see-linux Linuxportierung für Mikrocontroller ohne Memory Management Unit Open-Source-Projekt basiert auf Linux-Kernel TU Dresden, Institut für Technische Informatik 2

3 Geschichte erste Portierung auf Motorola MC68328 (1998/99) erstes Zielsystem: PalmPilot entstand aus Linux-2.0 Kernel heute: komplette Distribution, enthält Linux-2.6, Anwendungen, Bibliotheken und Tool-Chains TU Dresden, Institut für Technische Informatik 3

4 Vorteile komplette Funktionalität des aktuellen Linux-Kernels (Treiber, Dateisysteme, ROMFS, Konsole) geringere Imagegröße (< 300 KB) optimierte C und C++ Bibliotheken uneingeschränkter Systemzugriff für Anwendungen (auch Register) TU Dresden, Institut für Technische Informatik 4

5 Unterschiede zu Linux betreffen Speicherverwaltung kein fork(), sondern vfork() Multitasking kein wachsender Stack mmap() kein Speicherschutz (protected memory) andere Bibliotheken TU Dresden, Institut für Technische Informatik 5

6 Unterstützte Architekturen Motorola Dragonfire, Coldfire ARM7TDMI, (ARM9) ATARI Xilinx Microblaze T-Concept XI524 DSL T-Eumex 630 LAN/DSL µcsimm TU Dresden, Institut für Technische Informatik 6

7 Ziel der Diplomarbeit lauffähiges µclinux auf Entwicklerboard installieren Verbindung mit UDE (Windows) herstellen (UAD2, RS232, LAN) Anwendungen unter µclinux ausführen und debuggen Kontrolle und Ausgabe über UDE TU Dresden, Institut für Technische Informatik 7

8 Ablauf UDE auf Windows PC UAD2 LAN, RS-232 phycore ARM TU Dresden, Institut für Technische Informatik 8

9 Bisheriger Stand Entwicklerboard phycore AT91M55800A von Phytec angepasster µclinux-kernel auf Basis der Sourcen für Atmel AT91 Download des Kernel als Image (.elf) auf Board über UDE und UAD/UAD2 funktioniert TU Dresden, Institut für Technische Informatik 9

10 Portierung und Anpassung Portierung unter Debian / Cygwin Installation einer aktuellen µclinux-distribution ( ) Installation einer Toolchain für ARM/.elf auf Basis von gcc Download aktueller Kernelsources von µclinux/arm2.6-projekt TU Dresden, Institut für Technische Informatik 10

11 Portierung und Anpassung Erstellen eigener Plattform auf Basis von Atmel s AT91 Anpassen des Quellcodes RS-232 Schnittstelle für Terminal RAM- und Flashgrößen, Takt eigener Interrupthandler Treiber für Netzwerkschnittstelle TU Dresden, Institut für Technische Informatik 11

12 Portierung und Anpassung Quellen der userland -Umgebung anpassen Kernel konfigurieren und erstellen userland -Anwendungen erstellen Images in.elf-format umwandeln und verknüpfen TU Dresden, Institut für Technische Informatik 12

13 Portierung und Anpassung TU Dresden, Institut für Technische Informatik 13

14 Testen Download des erstellten Images auf das Versuchsboard per UDE TU Dresden, Institut für Technische Informatik 14

15 Testen Prozessor starten Kernel-Debugging per UDE bei Fehler Registerinhalte und Befehlszähler notieren, Speicherinhalte überprüfen Terminal gibt Kernelmeldungen aus Fehler beseitigen und neuen Kernel erstellen TU Dresden, Institut für Technische Informatik 15

16 Testen TU Dresden, Institut für Technische Informatik 16

17 Testen TU Dresden, Institut für Technische Informatik 17

18 Ausblick Stabilität und Performance des µclinux verbessern aktuellen GNU Compiler und Debugger für µclinux erstellen und in userland -Image einbinden Netzwerktreiber verbessern Netzwerkkommunikation erweitern TU Dresden, Institut für Technische Informatik 18

19 Ausblick Terminal in UDE-Oberfläche integrieren Download einer µclinux- Anwendung per Netzwerk Debuggermeldungen in UDE darstellen bzw. verwerten TU Dresden, Institut für Technische Informatik 19

20 Quellen µclinux/arm2.6-projekt betreut von Hyok S. Choi TU Dresden, Institut für Technische Informatik 20

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