STEPBYSTEP设计一个RISC-V仿真器之二:OpenOCD适配新的设备驱动

原创 嵌入式Lee 2024-12-04 08:30

一. 前言

前面我们分享了openocd的构建过程,以及使用gdb进行仿真调试,为开发做好了准备。现在我们就来分享如何为openocd适配新的驱动,即适配新的仿真器硬件。

二. 适配新的驱动过程

假设我们要添加一个我们自己的xxlink硬件驱动。

2.1.修改配置configure.ac

修改configure.ac

先添加适配器类型,在

m4_define([USB1_ADAPTERS],下添加一行

[[xxlink], [XXLINK devices], [XXLINK]],

AC_ARG_ENABLE 部分,添加内容如下:

AC_ARG_ENABLE([xxlink],

AS_HELP_STRING([--enable-xxlink], [Enable building support for XXLINK]),

[build_xxlink=$enableval], [build_xxlink=no])

AS_IF 部分,添加内容如下:

AS_IF([test "x$build_xxlink" = "xyes"], [

AC_DEFINE([BUILD_XXLINK], [1], [1 if you want XXLINK.])

], [

AC_DEFINE([BUILD_XXLINK], [0], [0 if you don't want XXLINK.])

])

AM_CONDITIONAL 部分,添加内容如下:

AM_CONDITIONAL([XXLINK], [test "x$build_xxlink" = "xyes"])

2.2.添加驱动源码

参考ft232r.c

添加xxlink.c

即要实现

struct adapter_driver xxlink_adapter_driver = {

};

可以看到要实现一个新的驱动只要实现该结构体就可以了,

可以看到jtag操作就是要实现

xxlink_interface..execute_queue,这个我们后文再分享。

我们先实现简单的框架保证能先编译

2.3添加编译

src\jtag\drivers\Makefile.am中添加

if XXLINK

DRIVERFILES += %D%/xxlink.c

endif

src\jtag\interface.h中申明全局变量xxlink_adapter_driver

最后添加一行

extern struct adapter_driver xxlink_adapter_driver;

src\jtag\interfaces.c中数组adapter_drivers最后添加

#if BUILD_XXLINK == 1

&xxlink_adapter_driver,

#endif

Make后会自动在build\config.h

生成宏

/* 0 if you don't want XXLINK. */

#define BUILD_XXLINK 1

2.4构建

添加--enable-xxlink参数使能编译对应的驱动

../configure --prefix=/home/qinyunti/openocd/build --enable-xxlink

看到会打印

XXLINK devices yes

make -j4

make install

2.5添加配置文件

tcl/target

新建文件xxlink.cfg

adapter driver xxlink

adapter speed 1000

xxlink vid_pid 0x1122 0x3344

make install时会自动复制到build\share\openocd\scripts\interface

一. 驱动传递参数

以上我们分享了如何添加一个驱动支持,现在驱动只是一个简单的框架还未实现任何功能,

我们先来了解openocd是如何找到我们实现的驱动,如何给驱动传递参数的。这有助于我们后面驱动的实现,比如我们要给驱动做一些参数配置等。

使用仿真跟踪方便查看执行过程

gdb --args bin/openocd.exe -f xxlink.cfg

3.1如何确定调用哪个驱动

我们一开始肯定想要知道openocd是如何找到我们的驱动的。

实际上openocd都是通过命令行中传入的参数-f指定的cfg文件来实现的。

cfg文件可以认为是一个脚本文件,openocd会解析该文件中的命令行,根据字符串进行匹配,调用对应的命令处理函数。

我们来看如何识别驱动的过程:

.\openocd.exe -f xxlink.cfg执行时

执行到main->openocd_main->openocd_thread->parse_cmdline_args->

char *command = alloc_printf("script {%s}", optarg); 之后

malloc了缓存command,且其内容初始化为了"script {xxlink.cfg}",可以指定多个cfg文件

继续

add_config_command(command);

config_file_names char **指针,

首先将其realloc扩展一个char* 指针位置,

然后strdup动态分配空间,将cfg字符串复制到该动态空间,

config_file_names[num_config_files-1]指向该动态空间。

num_config_files++;记录有多少个配置文件

void add_config_command(const char *cfg){    num_config_files++;    config_file_names = realloc(config_file_names, (num_config_files + 1) * sizeof(char *));
    config_file_names[num_config_files-1] = strdup(cfg);    config_file_names[num_config_files] = NULL;}

然后处理配置文件

openocd_thread->parse_config_file

如果上面没有指定配置文件即config_file_names为空,则使用默认配置文件

script openocd.cfg

如果指定了配置文件,则遍历配置文件config_file_names

每个配置文件都调用command_run_line进行处理

int parse_config_file(struct command_context *cmd_ctx){    int retval;    char **cfg;
    if (!config_file_names) {        command_run_line(cmd_ctx, "script openocd.cfg");        return ERROR_OK;    }
    cfg = config_file_names;
    while (*cfg) {        retval = command_run_line(cmd_ctx, *cfg);        if (retval != ERROR_OK)            return retval;        cfg++;    }
    return ERROR_OK;}

command_run_line

调用retcode = Jim_Eval_Named(interp, line, NULL, 0);

即整个过程是根据xxlink.cfg中的

adapter driver xxlink

先根据adapter匹配interface_command_handlers.name = "adapter"

继续搜寻子命令.chain = adapter_command_handlers,

根据driver匹配adapter_command_handlers.name = "driver",

调用.handler = handle_adapter_driver_command,

handle_adapter_driver_command中匹配xxlinkadapter_drivers这个数组成员的

name, 匹配之后设置全局变量记录使用的驱动adapter_driver = adapter_drivers[i];

3.2驱动命令

如果我们要给驱动传递一些参数怎么做呢,依旧是通过cfg文件中的命令行来实现。

先写一个简单的驱动程序测试

类似adapter driver xxlink

xxlink.cfg

xxlink vid_pid 0x1122 0x3344

会根据xxlink找到驱动

xxlink_adapter_driver

然后找到xxlink_command_handlers匹配

.name = "xxlink",

下一级还是子命令

.chain = xxlink_subcommand_handlers,

继续找到xxlink_subcommand_handlers匹配

.name = "vid_pid",

回调

.handler = xxlink_handle_vid_pid_command,


对应的代码如下

Xxlink.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*************************************************************************** *   Copyright (C) 2024              xx                                    * *   xxxxx@xxx.xx                                                          * ***************************************************************************/
#ifdef HAVE_CONFIG_H#include "config.h"#endif
#if IS_CYGWIN == 1#include "windows.h"#undef LOG_ERROR#endif
/* project specific includes */#include #include #include #include #include "libusb_helper.h"
/* system includes */#include #include #include #include #include
static uint16_t xxlink_vid = 0x0403;static uint16_t xxlink_pid = 0x6001;
static int xxlink_init(void){    LOG_DEBUG("xxlink_init");           return ERROR_OK;}
static int xxlink_quit(void){    LOG_DEBUG("xxlink_quit");           return ERROR_OK;}
static int xxlink_speed_div(int divisor, int *khz){    /* Maximum 3 Mbaud. */    if (divisor == 0)        *khz = 3000;    else if (divisor == 1)        *khz = 2000;    else        *khz = 3000 / divisor;    LOG_DEBUG("xxlink_speed_div divisor=%d rate %d khz", divisor, *khz);        return ERROR_OK;}
static int xxlink_khz(int khz, int *divisor){    if (khz == 0) {        LOG_DEBUG("RCLK not supported");        return ERROR_FAIL;    }
    /* Calculate frequency divisor. */    if (khz > 2500)        *divisor = 0;       /* Special case: 3 MHz */    else if (khz > 1700)        *divisor = 1;       /* Special case: 2 MHz */    else {        *divisor = (2*3000 / khz + 1) / 2;        if (*divisor > 0x3FFF)            *divisor = 0x3FFF;    }    LOG_DEBUG("xxlink_khz %d divisor=%d", khz, *divisor);    return ERROR_OK;}
static int xxlink_speed(int divisor){    int baud = (divisor == 0) ? 3000000 :        (divisor == 1) ? 2000000 :        3000000 / divisor;    LOG_DEBUG("xxlink_speed(%d) rate %d bits/sec", divisor, baud);
    //if (jtag_libusb_control_transfer(adapter,    //  LIBUSB_REQUEST_TYPE_VENDOR | LIBUSB_RECIPIENT_DEVICE | LIBUSB_ENDPOINT_OUT,    //  SIO_SET_BAUD_RATE, divisor, 0, NULL, 0, 1000, NULL) != ERROR_OK) {    //  LOG_ERROR("cannot set baud rate");    //  return ERROR_JTAG_DEVICE_ERROR;    //}
    return ERROR_OK;}
COMMAND_HANDLER(xxlink_handle_vid_pid_command){    if (CMD_ARGC > 2) {        LOG_WARNING("ignoring extra IDs in ft232r_vid_pid "                    "(maximum is 1 pair)");        CMD_ARGC = 2;    }    if (CMD_ARGC == 2) {        COMMAND_PARSE_NUMBER(u16, CMD_ARGV[0], xxlink_vid);        COMMAND_PARSE_NUMBER(u16, CMD_ARGV[1], xxlink_pid);        LOG_DEBUG("xxlink_vid:%x,xxlink_pid:%x",xxlink_vid,xxlink_pid);    } else        LOG_WARNING("incomplete ft232r_vid_pid configuration");
    return ERROR_OK;}
static const struct command_registration xxlink_subcommand_handlers[] = {    {        .name = "vid_pid",        .handler = xxlink_handle_vid_pid_command,        .mode = COMMAND_CONFIG,        .help = "USB VID and PID of the adapter",        .usage = "vid pid",    },    COMMAND_REGISTRATION_DONE};
static const struct command_registration xxlink_command_handlers[] = {    {        .name = "xxlink",        .mode = COMMAND_ANY,        .help = "perform xxlink management",        .chain = xxlink_subcommand_handlers,        .usage = "",    },    COMMAND_REGISTRATION_DONE};
static struct jtag_interface xxlink_interface = {    .supported = DEBUG_CAP_TMS_SEQ,    //.execute_queue = syncbb_execute_queue,};
struct adapter_driver xxlink_adapter_driver = {    .name = "xxlink",    .transports = jtag_only,    .commands = xxlink_command_handlers,
    .init = xxlink_init,    .quit = xxlink_quit,    .speed = xxlink_speed,    .khz = xxlink_khz,    .speed_div = xxlink_speed_div,
    .jtag_ops = &xxlink_interface,};

对应的打印如下

Debug: 25 137 xxlink.c:107 xxlink_handle_vid_pid_command(): xxlink_vid:1122,xxlink_pid:3344

五. 总结

以上我们分享了如何给openocd添加一个驱动实现,了解了openocd是如何匹配我们的驱动,以及如何给驱动传递参数的。为后续驱动的实现做好了准备。






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