gdb-stub 和 Target Description

在尝试给NEMU移值linux的陷入的调试的黑洞,遂尝试nemu接入gdb

GDB Stub

在嵌入式系统中，由于目标设备可能没有足够的资源运行完整的 GDB，或者无法直接与开发者的主机连接，因此需要一个简化的代理程序来完成以下任务：

• 接收 GDB 的调试命令。
• 在目标设备上执行这些命令（例如设置断点、读取寄存器、修改内存等）。
• 将执行结果返回给 GDB

找到了一个非常简易的实现方式 https://github.com/RinHizakura/mini-gdbstub

使用

用 target remote localhost:1234 就可以让gdb连接上

结合tmux和Makefile , 可以让编译运行的时候自动分屏

tmux split-window -h -p 65 "riscv64-unknown-linux-gnu-gdb -ex \"target remote localhost:1234\" $(ELF)"

Target Description

Target Description 是 GDB 用来描述目标设备（Target）硬件架构和特性的一个机制。它定义了目标设备的寄存器、内存布局、指令集等信息，从而使 GDB 能够正确地与目标设备通信并执行调试操作。

我的目标是在gdb上watch/read 我自己实现的CSR寄存器

参考了一下qemu-system-riscv64的配制,自己写了宏来展开

Imp

#define GenCSR(name, paddr) \
  "<reg name=\"" #name "\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"" #paddr "\" />\n"

#define NEMU_CSR_TAGS \
  "<feature name=\"org.gnu.gdb.riscv.csr\">\n" \
  CSR_LIST \
  "</feature>\n"

#define NEMU_REG_TAGS \
    "<feature name=\"org.gnu.gdb.riscv.cpu\">" \
    "<reg name=\"zero\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"0\"/>" \
    "<reg name=\"RA\" bitsize=\"32\" type=\"code_ptr\" regnum=\"1\"/>" \
    "<reg name=\"sp\" bitsize=\"32\" type=\"data_ptr\" regnum=\"2\"/>" \
    "<reg name=\"gp\" bitsize=\"32\" type=\"data_ptr\" regnum=\"3\"/>" \
    "<reg name=\"tp\" bitsize=\"32\" type=\"data_ptr\" regnum=\"4\"/>" \
    "<reg name=\"t0\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"5\"/>" \
    "<reg name=\"t1\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"6\"/>" \
    "<reg name=\"t2\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"7\"/>" \
    "<reg name=\"fp\" bitsize=\"32\" type=\"data_ptr\" regnum=\"8\"/>" \
    "<reg name=\"s1\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"9\"/>" \
    "<reg name=\"a0\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"10\"/>" \
    "<reg name=\"a1\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"11\"/>" \
    "<reg name=\"a2\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"12\"/>" \
    "<reg name=\"a3\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"13\"/>" \
    "<reg name=\"a4\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"14\"/>" \
    "<reg name=\"a5\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"15\"/>" \
    "<reg name=\"a6\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"16\"/>" \
    "<reg name=\"a7\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"17\"/>" \
    "<reg name=\"s2\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"18\"/>" \
    "<reg name=\"s3\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"19\"/>" \
    "<reg name=\"s4\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"20\"/>" \
    "<reg name=\"s5\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"21\"/>" \
    "<reg name=\"s6\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"22\"/>" \
    "<reg name=\"s7\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"23\"/>" \
    "<reg name=\"s8\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"24\"/>" \
    "<reg name=\"s9\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"25\"/>" \
    "<reg name=\"s10\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"26\"/>" \
    "<reg name=\"s11\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"27\"/>" \
    "<reg name=\"t3\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"28\"/>" \
    "<reg name=\"t4\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"29\"/>" \
    "<reg name=\"t5\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"30\"/>" \
    "<reg name=\"t6\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"31\"/>" \
    "<reg name=\"pc\" bitsize=\"32\" type=\"code_ptr\" regnum=\"32\"/>" \
  "</feature>"

#define NEMU_OTHER_TAGS \
    "<feature name=\"org.gnu.gdb.riscv.virtual\">" \
    "<reg name=\"PRIV\" bitsize=\"32\" type=\"int\" regnum=\"65\"/>" \
  "</feature>"

#define NEMU_FEATURES \
  "<target version=\"1.0\"><architecture>riscv:rv32</architecture>"  \
  NEMU_REG_TAGS \
  NEMU_OTHER_TAGS \
  NEMU_CSR_TAGS \
  "</target>"

其中CSR_LIST的定义:

// 需要和spike做diff的寄存器
#define CSR_DIFF_LIST \
  GenCSR(MHARTID, 0xf14) \
  GenCSR(MSTATUS, 0x300) \
  GenCSR(MISA, 0x301) \
  GenCSR(MEDELEG, 0x302) \
  GenCSR(MIDELEG, 0x303) \
  GenCSR(MIE, 0x304) \
  GenCSR(MTVEC, 0x305) \
  GenCSR(MSTATUSH, 0x310) \
  GenCSR(MSCRATCH, 0x340) \
  GenCSR(MEPC, 0x341) \
  GenCSR(MCAUSE, 0x342) \
  GenCSR(MTVAL, 0x343) \
  GenCSR(MIP, 0x344) \
  \
  GenCSR(SATP, 0x180) \
  GenCSR(SCAUSE, 0x142) \
  GenCSR(SEPC, 0x141) \
  GenCSR(SIE, 0x104) \
  GenCSR(SIP, 0x144) \
  GenCSR(SSCRATCH, 0x140) \
  GenCSR(SSTATUS, 0x100) \
  GenCSR(STVAL, 0x143) \
  GenCSR(STVEC, 0x105) \
  \
  GenCSR(PMPCFG0,  0x3A0) \
  GenCSR(PMPCFG1,  0x3A1) \
  GenCSR(PMPCFG2,  0x3A2) \
  GenCSR(PMPCFG3,  0x3A3) \
  GenCSR(PMPCFG4,  0x3A4) \
  GenCSR(PMPCFG5,  0x3A5) \
  GenCSR(PMPCFG6,  0x3A6) \
  GenCSR(PMPCFG7,  0x3A7) \
  GenCSR(PMPCFG8,  0x3A8) \
  GenCSR(PMPCFG9,  0x3A9) \
  GenCSR(PMPCFG10, 0x3AA) \
  GenCSR(PMPCFG11, 0x3AB) \
  GenCSR(PMPCFG12, 0x3AC) \
  GenCSR(PMPCFG13, 0x3AD) \
  GenCSR(PMPCFG14, 0x3AE) \
  GenCSR(PMPCFG15, 0x3AF) \
  GenCSR(PMPADDR0,  0x3B0) \
  GenCSR(PMPADDR1,  0x3B1) \
  GenCSR(PMPADDR2,  0x3B2) \
  GenCSR(PMPADDR3,  0x3B3) \
  GenCSR(PMPADDR4,  0x3B4) \
  GenCSR(PMPADDR5,  0x3B5) \
  GenCSR(PMPADDR6,  0x3B6) \
  GenCSR(PMPADDR7,  0x3B7) \
  GenCSR(PMPADDR8,  0x3B8) \
  GenCSR(PMPADDR9,  0x3B9) \
  GenCSR(PMPADDR10, 0x3BA) \
  GenCSR(PMPADDR11, 0x3BB) \
  GenCSR(PMPADDR12, 0x3BC) \
  GenCSR(PMPADDR13, 0x3BD) \
  GenCSR(PMPADDR14, 0x3BE) \
  GenCSR(PMPADDR15, 0x3BF) \

// 全部csr寄存器
#define CSR_LIST \
  GenCSR(MVENDROID, 0xF11) \
  GenCSR(MARCHID, 0xF12) \
  CSR_DIFF_LIST 
//GenCSR(MEDELEGH, 0x312)

// 生成静态常量定义
#define GenCSR(name, paddr) \
  static const uint32_t NEMU_CSR_V_##name = paddr; \
  static const uint32_t NEMU_CSR_##name = paddr;
CSR_LIST
#undef GenCSR

这里我使用define/undef来实现多种展开方式

分片传输

这部分内容已经pr(#8)了

在mini-gdbstub里面把一块数据的大小设置成了0x400, 如果要传我们自己的东西是肯定不够的如果强行设大的话gdb会报错Received too much data from the target.

所以得给数据分片传输

简单上网查询了规范

$(l/m)-------#hh

$->开始
(l/m)->是否是最后一个
#->结束
hh->校验