Hinweise zu ES2

2024-12-03

• Bei den bisherigen Beispielen haben wir “estool” verwendet um z.B. zu flashen oder den GDB aufzurufen.
  Das “estool” ist so gemacht, dass es immer ein Verzeichnis “.estool” im aktuellen Projekt braucht, in dem Konfigurationsdateien sind, sonst funktioniert es nicht.

• Die einzelnen Schritte im bare-metal-programming-guide [1], also unserem V3, enthalten dieses .estool Verzeichnis nicht und ich möchte es auch nicht hinzufügen. Deswegen geht auch “estool” hier nicht. Es gibt nun andere Werkzeuge dafuer:

  • Zum Flashen wird das Programm st-flash verwendet. Es ist im Linux Paket stlink-tools [2] enthalten, das man mit sudo apt install stlink-tools installieren muss. Bei allen Schritten gibt es das Makefile Target flash, also gibt man auf der Kommandozeile einfach make flash, schon ist das Flashen erledigt.

  • Zum Aufrufen von GDB gibt es nun das ogdb Tool [3], das ich in Rust geschrieben habe. Man kann eine ausführbare Binärdatei von dem Releases-Link [4] herunterladen. Letzte Woche lief dieses Programm leider nicht auf einem Virtualbox-Linux, da die dort vorhandene C-Bibliothek nicht zu dem Programm gepasst hat. Das Programm war zunächst dynamisch gegen die glibc gelinkt. Nun habe ich es neu kompiliert, so dass es komplett statisch gelinkt ist (mit musl libc). Es heisst nun ogdb-0.1.3-static-musl-libc.

    Damit man das Programm verwenden kann muss man es herunterladen und umbenennen

    $ mv ogdb-0.1.3-static-musl-libc ogdb

    Danach noch auf “ausführbar” setzen:

    $ chmod +x ogdb

    Zum Schluss sollte man es noch an einen Ort verschieben, an dem ausführbare Dateien üblicherweise liegen. Ich empfehle im Home-Verzeichnis (das ist das Verzeichnis in das sie mit cd ⏎ kommen) einen Ordner bin/ mit mkdir bin anzulegen und dort ogdb ablegen. Damit es dort gefunden wird muss man noch die PATH Umgebungsvariable erweitern, so dass der neue Pfad aufgenommen wird. Die folgenden Kommandos zeigen wie das geht:

    $ echo $PATH
    /usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games
    $ export PATH=$PATH:~/bin
    $ echo $PATH
    /usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games:/home/hhoegl/bin

    Das spezielle Zeichen Tilde (~) steht für das Home-Verzeichnis. Es wird expandiert auf das konkrete Verzeichnis (bei mir) /home/hhoegl.

    Wer es genauer wissen will schaut unter [5] nach. Das freie Lernmaterial “Linux Essentials” [6] kann ich auch empfehlen. Ein Tutorial zu make findet man unter [7].

    Anwendung von ogdb

    Wichtig ist, dass die Anwendung auf dem Mikrocontroller zunächst geflasht wurde mit make flash (siehe oben).

    Das Programm ruft im Hintergrund den OpenOCD auf und startet dann GDB. Es ist also nötig, dass vorher beide installiert werden mit sudo apt install openocd gdb-multiarch, sollte das noch nicht gemacht worden sein. Mit ogdb -h kann man eine Hilfetext ausgeben, der die Details erklärt. Der voreingestellte Name der .elf Datei ist firmware.elf, das ist genau der Name der bei den Bare-Metal Steps verwendet wird. Es reicht also hier einfach der Aufruf ogdb ⏎. Sollte die ELF Datei anders lauten, dann muss man den Namen mit der -e Option angeben. Nach dem Starten sieht man den GDB mit “Text User Interface”, wie wir ihn schon früher verwendet haben. Die Ausführung stoppt am Anfang von main().

• Man sollte ein Auge auf die GCC Option -Os werfen, die in den Makefiles der einzelnen Schritte verwendet wird. Diese Option versucht die Programmgrösse zu minimieren. In step-0-minimal ist z.B. eine leere main() Funktion, die durch -Os einfach entfernt wird, so dass auch der GDB an der Stelle nicht mehr stoppen kann. Man sollte die -Os Option daher aus dem Makefile entfernen.

[1] https://github.com/cpq/bare-metal-programming-guide/tree/main/steps

[2] https://github.com/stlink-org/stlink

[3] https://gitlab.informatik.hs-augsburg.de/hhoegl/ogdb

[4] https://gitlab.informatik.hs-augsburg.de/hhoegl/ogdb/-/releases

[5] https://linuxhandbook.com/add-to-path

[6] https://learning.lpi.org/pdfstore/LPI-Learning-Material-010-160-en.pdf

[7] https://linuxhandbook.com/using-make