SemiHosting 과 그 활용

Overview

 본 자료는 타겟에서 수행되는 코드 중 I/O에 관련되는 코드를 캡쳐해서 I/O를 타겟에서 수행하는 것이 아니라 TRACE32 SW(Powerview) 내 에서 수행하게 하는 Semihosting 기능에 대한 가이드 문서입니다.

 즉 Printf나 Scanf와 같이 ANCI C의 라이브러리 함수를 일반적으로 시리얼을 이용해서 하지만 이것을 TRACE32 Terminal 창을 통해서 수행하게 할 수 있습니다. 시리얼을 초기화 하기 전이나 혹은 시리얼을 사용할 수 있는 상황이더라도 추가로 시리얼 케이블을 연결하거나 시리얼 터미널을 이용하지 않고 디버거 내에서 I/O를 수행할 수 있습니다.

       

Semihosting Mechanism (SWI)

ARM 및 Thumb SVC 명령어에는 응용 프로그램 코드에서 사용되는 SVC 번호가 인코딩되어 있는 필드가 있어 시스템 SVC 처리기가 이 번호를 디코딩 가능합니다.

 

* Semihosting interface를 위한 명령어

SVC 0x123456 : 모든 아키텍처에 대해 ARM 상태인 경우

SVC 0xAB : ARMv6-M 및 ARMv7-M을 제외한 ARM 상태 및 Thumb 상태인 경우.

(이 동작은 ARM 또는 타사의 일부 디버거에서만 가능)

BKPT 0xAB : ARMv6-M 및 ARMv7-M (Thumb 상태만 해당)

 

* SVC 번호는 디버그 에이전트에 SVC 명령어가 세미호스팅 요청임을 표시합니다. 

- 작업 간 구분을 위해 작업 유형이 R0로 전달

- 그 외 모든 매개변수는 R1이 가리키는 블록으로 전달

* 결과는 명시적 반환 값 또는 데이터 블록에 대한 포인터로 R0에 반환

 

* R0로 전달되는 사용 가능한 세미호스팅 작업번호 할당

* SYS_WRITE (0x05) : 현재 파일 위치에서 지정된 파일에 버퍼의 내용 쓸 경우

n  SYS_SEEK 사용 (명시적)

n  이전 SYS_READ 또는 SYS_WRITE 요청의 1바이트 위 (암시적)

n  printf 함수 수행시 SYS_WRITE 내에 bkpt #0xAB 수행

T32 Terminal 내에서 WRITE일 경우(R0

.3C.2Fp.3E.0A.3Ch2.3E">0x5) print하고 넘어감</strong></span></p> <p>* SYS_READ (0x06) : 버퍼로 파일 내용을 읽을 경우</p> <p>n� SYS_SEEK 사용 (명시적)</p> <p>n� 이전 SYS_READ 또는 SYS_WRITE 요청의 1바이트 위 (암시적)</p> <p>n� Scanf 함수 수행시 SYS_READ 내에 bkpt #0xAB 수행으로 ARMSWI 방식 처리</p> <p>T32 Semihosting수행시 READ일 경우(R0</h2>0x6) “stopped for terminal” 로 멈춰있음</p> <p>* SYS_SEEK (0x0A) : 파일 시작부터 지정된 오프셋을 사용하여 파일에서 지정된 위치 검색</p> <p>파일은 바이트 배열로 가정되고 오프셋은 바이트 단위로 제공</p> <p>   </p> <h2>

Compiler 적용 방법 (for Cortex-M)

<p>1) IAR EWARM</p> <p>- IAR Compiler에서는 Semihosting Library 제공</p> <p>- Option 적용으로 Semihosting interface 가능</p> <p>   </p> <p>2) Keil uVision</p> <p>Retargeting 코드가 적용되지 않을 경우, Semihosting Library 제공</p> <p>Option 적용없이 기본적으로 사용 가능</p>                            

TRACE32 를 이용한 Semihosting 방법

<p>TRACE32를 이용하여 Semihosting 실행할 경우, TRACE32 내의 Terminal 창을 이용하여 printf 로그를 남기고 scanf 문자를 받는 것을 실행할 수 있습니다. Semihosting 방법에 따라 Terminal Method 설정이 필요합니다. </p> <p>TERM.METHOD <mode></p> <p>TERM.GATE</p> <p>
</p>

SVC (SWI) Emulation Mode

<p>* SVC mode 동작 순서</p> <p>① SVC exception에 설정된 breakpoint는 application을 멈춤</p> <p>② stop되어 있는 동안 디버거는 요청사항 처리, host와 통신</p> <p>③ SVC exception call 에 Link Register R14 주소에 application을 위치하고 재실행</p> <p>④ SVC parameter는 0x123456 </p> <p>   </p> <p>** Script 작성 예</p> <p>
</p> <p>TrOnchip.Set SWI ON.</p> <p>TERM.METHOD ARMSWI [<address>]</p> <p>TERM.GATE</p> <p>   </p> <p> </p>

DCC Communication Mode (DCC = Debug Communication Channel)

<p>Semihosting exception handler는 SVC(SWI) exception 처리</p> <p>JTAG interface에 기반한 DCC를 이용, Target application은 stop하지 않고 처리</p> <p>semihosting exception handler는 application에 링크되어 있어야 함</p> <p>ð  TERM.METHOD DCC3 </p> <p>ð  TERM.GATE</p> <p>
</p> <p>       </p> <p>* script 작성 예시</p> <p>
</p> <p>ARM compatible semihosting handler</p> <p>à t32swi.c, t32helper_x.c</p> <p>demo/arm/etc/semihosting_arm_dcc 경로 확인가능</p> <p>   </p>                <p> </p> <p></p> <p>* script 작성예시</p> <p>
</p> <p>SWI handler (t32swi.c) is not required</p> <p>DCC에 direct로 요청을 보냄</p>       <p>T32 경로 : demo\arm\etc\semihosting_trace32_dcc 참고</p> <p>
</p>

Memory based interface for Cortex-M

<p>-      Cortex-M계열은 DCC를 지원하지 않는다. 따라서 특정 RAM 영역을 할당하여 I/O로 활용</p> <p>-      타겟을 멈추지 않고 SWI없이 실행할 경우</p> <p>   </p> <p>* script 작성예시</p> <p> </p> <p>TERM.METHOD SingleE <output> <input></p> <p>TERM.METHOD BufferE <output> <input></p>