Linux上带有Cortex-M4的qemu-arm

Question

我正在使用qemu-arm和ARM Workbench IDE来运行/分析一个ARM二进制文件，它是用armcc/armlink (一个.axf文件，用C编写的程序)构建的。这适用于Cortex-A9和ARM926/ARM5TE。然而，无论我怎么尝试，当二进制文件是为Cortex-M4构建的时候，它都不能工作。当选择M4作为CPU时，模拟器和qemu-arm都挂起。

我知道这个处理器需要一些额外的启动代码，但我可以找到任何关于如何让它运行的综合教程。有人知道怎么做吗？我有一个很大的项目，只有一个main函数，但如果运行一个"hello world“或一些简单的带有参数的程序，它已经很有帮助了。

下面是我在Cortex-A9中使用的命令行：

qemu-system-arm -machine versatileab -cpu cortex-a9 -nographic -monitor null -semihosting -append 'some program arguments' -kernel program.axf

Answer 1

我不知道如何使用多功能节能器，它不是“只是工作”，但它确实工作了：

flash.s

.thumb
.thumb_func
.global _start
_start:
stacktop: .word 0x20001000
.word reset
.word hang

.thumb_func
reset:
    bl notmain
    b hang

.thumb_func
hang:   b .

.thumb_func
.globl PUT32
PUT32:
    str r1,[r0]
    bx lr

notmain.c

void PUT32 ( unsigned int, unsigned int );
#define UART0BASE 0x4000C000
int notmain ( void )
{
    unsigned int rx;
    for(rx=0;rx<8;rx++)
    {
        PUT32(UART0BASE+0x00,0x30+(rx&7));
    }
    return(0);
}

flash.ld

ENTRY(_start)

MEMORY
{
    rom : ORIGIN = 0x00000000, LENGTH = 0x1000
    ram : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 0x1000
}

SECTIONS
{
    .text : { *(.text*) } > rom
    .rodata : { *(.rodata*) } > rom
    .bss : { *(.bss*) } > ram
}

(有人告诉我，作为thumb函数地址的入口点是关键的YMMV)

arm-none-eabi-as --warn --fatal-warnings -mcpu=cortex-m3 flash.s -o flash.o
arm-none-eabi-gcc -Wall -O2 -ffreestanding -mcpu=cortex-m3 -mthumb -c notmain.c -o notmain.o
arm-none-eabi-ld -nostdlib -nostartfiles -T flash.ld flash.o notmain.o -o notmain.elf
arm-none-eabi-objdump -D notmain.elf > notmain.list
arm-none-eabi-objcopy -O binary notmain.elf notmain.bin

检查向量表，等等。

00000000 <_start>:
   0:   20001000
   4:   0000000d
   8:   00000013

0000000c <reset>:
   c:   f000 f804   bl  18 <notmain>
  10:   e7ff        b.n 12 <hang>

00000012 <hang>:
  12:   e7fe        b.n 12 <hang>

看起来不错。

并运行它

qemu-system-arm -M lm3s811evb -m 8K -nographic -kernel notmain.bin
01234567

然后按ctrl-a，然后按x退出

QEMU: Terminated

-cpu cortex-m4的工作效果和人们预期的一样好。我必须尝试找到m3和m4之间的不同之处，这些东西可能会出现在这样的SIM卡中，然后从那里开始。

在Luminary Micro (不久前被ti收购)之后，我不认为其他人会为一台机器付出努力。但正如在本站点上至少有一个问题中所讨论的，您可以运行核心(读者的练习)。

对于versatilepb

int notmain ( void )
{
    unsigned int ra;

    for(ra=0;;ra++)
    {
        ra&=7;
        PUT32(0x101f1000,0x30+ra);
    }

    return(0);
}

qemu-system-arm -machine versatileab -cpu cortex-m4 -nographic -monitor null -kernel notmain.elf
qemu-system-arm: This board cannot be used with Cortex-M CPUs

Answer 2

您不能任意将不同类型的CPU插入ARM板型号。如果你尝试它，那么最终的系统可能会幸运地工作，或者可能崩溃，或者有奇怪的行为；在某些情况下，-cpu选项将被忽略。这是因为CPU与主板的集成很重要:中断控制器之类的东西是主板的一部分，而不是CPU，但并不是所有的CPU都能与所有的中断控制器一起工作。通常，QEMU在检测和报告无效用户选项的错误方面做得不够好。

在这种情况下，您可能正在使用较旧的QEMU:较新的QEMU将正确地报告：

qemu-system-arm: This board cannot be used with Cortex-M CPUs

如果您尝试使用'-machine versatilepb‘和'-cpu cortex m4’。较老的系统要么会崩溃，要么就是行为不端。

通常最好的做法是使用主板默认具有的CPU类型(即不指定-cpu选项)，对于除"virt“板之外的每种主板类型。如果您想要为Cortex-M4编写代码，您应该查找具有Cortex-M4的线路板类型。mps2-an386可能是一个很好的选择。(如果您的QEMU没有这种电路板类型，请升级到较新的电路板类型:有许多M-profile仿真错误修复，无论如何都是您想要的。)