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                 QEMU-VIRTターゲット依存部 (ssp-1.3.0対応）
                               Last Modified: '18/05/29
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○概要

QEMU-VIRTターゲット依存部は，プロセッサにCortex-A53 を搭載した
QEMUの仮想ボードVIRTをサポートしている．


○カーネルの使用リソース

カーネルは以下のリソースを使用する．

  ・ROM
     コードを配置する．
     使用量は使用するAPIの数に依存する．

  ・RAM
     データを配置する．
     使用量はオブジェクト数に依存する．
  
  ・Generic Timer
     カーネル内部のティックの生成に用いる．
     
  ・UART0 (PL011)
     コンソールの出力に使用．

○デバッグ環境

デバッグ環境として，QEMUのGDBサーバ機能を利用して，GDBによるデバッグが可能.

○コンパイラ

GCC で動作確認を行った．動作確認した GCC は，以下のサイトから
バイナリパッケージをダウンロードすることができる．
動作確認バージョンは 5.3.1 で行った．

  https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/

○割込み優先度

割込み優先度として指定可能な範囲は，-15 〜 -1 である．

○コンソール出力

コンソール出力には PrimeCell UART (PL011)を使用する．

通信フォーマットは以下の通りである．

  ・38400bps, Data 8bit, Parity none, Stop 1bit, Flow制御なし


○各種設定の変更

幾つかのパラメータは変更可能になっている．設定ファイル毎に設定可能項目
は次のようになっている．

●Makefile.target の設定項目

・GCC_TARGET
  GCCの target triplet を定義

・TEXT_START_ADDRESS/DATA_START_ADDRESS
  テキストセクション，データセクションの開始アドレス

・INCLUDES
  インクルード指定

・COPTS
  Cコンパイラへのオプション

・LDFLAGS
  リンカへのオプション

●target_config.h の設定項目

・DEFAULT_ISTKSZ
  デフォルトの非タスクコンテキスト用のスタックサイズ

○動作確認方法

● QEMUを用いて動作を確認する場合，以下のようにコマンドを実行する．

(実行例)
$ qemu-system-aarch64 -M virt -cpu cortex-a53 -serial stdio -kernel ssp

TOPPERS/SSP Kernel 1.3.0  for QEMU Virt(Cortex-A53) (May 29 2018 , 15:51:44)
Copyright (C) 2010 by Meika Sugimoto
Copyright (C) 2010 by Naoki Saito
            Nagoya Municipal Industrial Research Institute, JAPAN

System logging task is started on port 1.
Sample program starts.
#act_tsk(1)
task1 is running (001).   |
task1 is running (002).   |


● GDBによるデバッグ手順

GDBを用いたデバッグを行う場合，シェルを2つ用意する．
一つはqemuを起動しGDBサーバとして起動する．

(1つ目のシェル)
$ qemu-system-aarch64 -M virt -cpu cortex-a53 -serial stdio -s -S
VNC server running on 127.0.0.1:5900

これで localhost:1234 でGDBサーバが接続を待ち受ける状態になる．

もう一つのシェルでGDBを起動し，GDBサーバに接続する．

(2つ目のシェル)
$ aarch-elf-gdb ssp
(gdb)

ここで各種の設定，サーバへの接続，ロードを行うとステップや実行等の
デバッグ動作を行うことができる．

(gdb) set architecture aarch64
The target architecture is assumed to be aarch64
(gdb) set debug aarch64
(gdb) target extended-remote localhost:1234
Remote debugging using localhost:1234
0x0000000000000000 in ?? ()
(gdb) load
Loading section .note.gnu.build-id, size 0x24 lma 0x0
Loading section .text, size 0x5040 lma 0x40000000
Loading section .rodata, size 0x650 lma 0x40005040
Loading section .rodata.str1.8, size 0x5b8 lma 0x40005690
Loading section .data, size 0x8 lma 0x40005c48
Start address 0x40000000, load size 23668
Transfer rate: 11556 KB/sec, 1577 bytes/write.
(gdb) s
aarch64: prologue analysis gave up addr=0x0x40000000 opcode=0xd50343df
58	    ldr x0, =vectors
(gdb) c
Continuing.

'c' コマンドで実行を継続すると，GDBサーバ側の画面にシリアルメッセージが表示される．
キー入力もサーバ側のシェル画面で行う．

qemuを終了する場合はCtrl-Cで終了する．
gdb を終了する場合はプロンプトで'q'コマンドを実行して終了する．


○変更履歴
 ・2018/05/29
　　新規作成