1). 簡介

NXP  i.MX7 處理器是一款具有 Cortex-A7 和 M4 的異構多核處理器。A7能夠運行 Linux 等操作系統，完成 GUI、網絡、文件管理和算法運算等復雜任務，而 M4 則可以運行諸如 FreeRTOS 實時操作系統性或者低功耗應用。傳統的 Cortex-M 開發可以借助 JTAG，在線實時調試用戶程序。i.MX7 由于其特殊的架構，除了要求能夠調試片上的 M4 外，同時還需要調試 A7 運行的任務。ARM 針對此類異構多核系統提供了調試解決方案：DS-MDK。本文就基于Toradex 基于NXP i.MX7處理器發布的Colibiri.MX7計算機模塊來進行演示如何使用DS-MDK來調試i.MX7。

DS-MDK是 ARM 公司針對 32-bit ARM® Cortex®-A 以及 32-bit ARMCortex-A 和 ARM Cortex-M 異構系統所推出的開發環境，其結合了DS-5和  CMSIS-Pack  技術。 目前你可以通過 DS-MDK 和 ULINKpro 調試開發 Colibrii.MX7 嵌入式計算機模塊。DS-MKD 支持在 M4 上單步執行、設置斷點、應用重置等功能，在調試的過程中實時查看片上寄存器，保留傳統 Cortex-M 的開發調試功能。DS-MDK 還可以調試 Linux 應用，捕獲 A7 和 M4 之間的通信。實現在保持 A7 運行的同時，重置 M4 內核，方便用戶在線實時調試 M4 上的應用。

2). 準備

a). 軟件準備

你可以從下面鏈接下載能夠在 DS-MDK 中使用的 Linux 鏡像以及相關調試文件。

./ Linux 鏡像：

https://armkeil.blob.core.windows.net/products/Colibri_iMX7_LinuxImageV2.6_20161014_sdcard_files.zip

./ Debug Symbols:

https://armkeil.blob.core.windows.net/products/vmlinux-Colibri-iMX7-20161014.zip

./ Kernel Source:

https://armkeil.blob.core.windows.net/products/kernel-source-Colibri-iMX7-20161014.tar.gz

b). 硬件連接

./ 插入裝有 Linux 鏡像的 SD 卡（參考“FlashingEmbedded Linux”）

./ 使用 RS232（X27）USB 接口連接 ARMCortex-A7

./ 使用  RS232（X25 頂部 UART B）接口連接  ARM Cortex-M4

./ 使用 ULINKpro 連接 JTAG 接口

./ 連接以太網接口，使用 RSE 連接 Linux 系統

./ 連接電源

為了能夠使用 X27 USB 轉串口，你需要設置 J17、J19、J20 和 J21 短路帽。正確連接四個對應的引腳。

3). 創建Linux 鏡像

a). ToradexOpenEmbedded (core) guide 介紹了從源碼編譯 BSP 的具體步驟。

b). 軟件安裝

./ 我們需要一個 Linux 系統來運行編譯步驟。當然也可以使用 Linux 虛擬機，但是速度將會很慢。在 Linux 主機上需要安裝下面的軟件：

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sudo apt-get install libsdl1.2-dev xtermsed cvs

subversion coreutils texi2htmldocbook-utils python-pysqlite2

help2man make gcc g++ desktop-file-utilslibgl1-mesa-dev

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./ 使用 bash 代替系統默認的 dash。如果有必要，可以重新配置bash/dash：

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sudo dpkg-reconfigure dash

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./ 安裝  repo 工具

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mkdir ~/bin

curlhttp://commondatastorage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo

chmod a+x ~/bin/repo

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c). 編譯鏡像

./ Toradex 有專門的文檔調試如何從源碼編譯 BSP。在最后使用 bitbake 命令之前，你需要運行下面的命令：

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bitbake -c menuconfig linux-toradex

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./ 使用你想要的內核配置選項。以.config 文件為例。修改 ~/oe-core/build/out-glibc/work/colibri_imx7-angstrom-linux-gnueabi/linux-toradex/4.1.15-r0/defconfig，創建新的 .config 文件。并用新的配置文件重新編譯和部署內核：

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bitbake -c compile -f linux-toradex

bitbake -c deploy linux-toradex

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./ 生成的文件位于~/oe-core/build/out-glibc/deploy/images/colibri-imx7。

./ 按照這里的說明重新燒寫 iMX7 的鏡像。

./ 按照這里的說明配置 u-boot 環境參數。

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setenv defargs clk_ignore_unused;

setenv fdt_fixup 'fdt addr ${fdt_addr_r}&& fdt rm /soc/aips-bus@30800000/spba-bus@30800000/serial@30890000';

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4). Linux 內核模塊調試

只需要一些簡單的配置，就可以開始內核模塊調試工作。這一部分內容將以 imx_rpmsg_tty 模塊為例，闡述如何進行配置。該模塊在 Getting Started with DS-MDK 用戶手冊中的例程項目中有詳細的說明。

a). 從  i.MX 7 軟件包中復制并編譯 RPMSG TTY RTX 和 Linux Application TTY 。

./ 下載并解壓 Linux 內核符號vmlinux。

./ 下載并解壓內核模塊源碼和 object 文件imx_rpmsg_tty.zip。

b). 創建 CMSIS C/C++  項目

./ 為  i.MX 7 的 Cortex-A7 處理器創建一個新的 CMSIS C/C++  項目。名字為 Kernel_Debug

./ 添加兩個 DS-5Debugger  腳本：右擊項目，選擇 New -> Other....

./ 在窗口中選擇 DS-5 Debugger -> DS-5 Debugger Script。 設置文件名為"stop" 和 "load_ko"。

./ 在 stop.ds 腳本中添加：

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stop

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在 load_ko.ds 腳本中添加：

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add-symbol-file imx_rpmsg_tty.ko

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注意：確認腳本文件保存在 workspace 中，DS-MDK 能找到該文件。否則請指定完整的路徑。

./ 第一個腳本中的 stop 命令會在加載內核符號之前暫停處理器，add-symbol-file 命令可以加載內核模塊的 object 文件。

./ 右擊項目，選擇  DebugAs -> CMSIS DS-5 Debugger....

在Connections 選項中，設置 CPU Instance 為 0 或者SMP。點擊 Advanced 標簽，設置 vmlinux文件路徑并選擇 Load symbols only。 同時按照下面的圖片，設置initialization debugger 腳本：

應用以上的設置，并關閉對話框。

c). 調試內核模塊

下面的步驟將向你介紹如何調試內核模塊：

./ 重啟你的開發板并停止在 u-boot。

./ 調試和運行 Cortex-M4 應用 RPMSG TTY RTX。

./ 啟動 Linux

./ 在 Linux 命令模式中，運行下面命令安裝內核模塊： modprobe imx_rpmsg_tty。

./ 調試和運行 Kernel_Debugproject。

./ 現在你可以打開imx_rpmsg_tty.c 并設置斷點

./ 最后，調試 Linux Application TTY （確保 RSE 連接任然有效）。當開始運行應用時，debugger 會停留在之前設定的斷點。