关于risc-v类型CPU的debug

anpengfei · 发表于 2023-12-4 17:17:34

求教大佬们：
进入调试模式是什么意思？比如hart退出复位且设置haltreq了就立即进入调试模式。
如果我想通过abstract command或者program buffer或者SBA设置register或者访问mem等，需要进入调试模式吗？
还是说运行断点时候才进入调试模式？

我验证risc-v CPU debug时，先reset，后设置dactive为1，再设置hartsel选择hart，然后通过dmi运行abstract command等。

这样步骤对吗？

ascetic · 发表于 2023-12-4 17:17:35

本帖最后由 ascetic 于 2023-12-17 22:16 编辑

1. 你可以简单地认为，除了M、HS、U、VS、VU这些模式外，还有一个额外的D-mode，权限上，可以认为是M-mode的超集。有别于其他mode，D-mode下，core的控制权被DM接管，换言之，DM让core干啥，core就干啥，而不是像普通模式那样，core自动执行pc指示的程序。
2. core确实可以reset撤除后立即进入d-mode，这种进d-mode的方式叫reset halt req，你可以看看dcsr寄存器的cause字段，上面列出了所有进入d-mode的方式。
3. 从硬件实现的角度看，有两个相互独立的部件，core和dm，正常情况下只有core工作，当dm工作（各种方法配置里面的寄存器），core就按照dm的指令工作。具体而言，可以理解为两件事：一是dm告诉core干什么（硬件的角度看，就是在配dm里的寄存器，配完后，这些信息一般会通过专有/复用总线发给core，core会操作几个外部不可见的、debug专用的寄存器，记录将要干什么），二是dm向core下达“开始干”的命令（也是配寄存器，不过core看来就是个请求，至于怎么从dm传到core，直接wire或走msi都行）。当core收到“开始干”的命令，会读取这个debug专用寄存器，core里的特定部件会将dm命令转译成core的pipe能认的形式（就是普通isa指令），然后就可以执行了，如果需要返回dm结果，还会将结果放到刚才说的core内的debug专用寄存器，然后dm会读取其中的内容。

anpengfei · 发表于 2023-12-13 11:44:12

补充下，选择完hart后，set haltreq，然后等anyhalted或allhalted，然后再……

ascetic · 发表于 2023-12-17 22:28:18

列举下怎么进d-mode：
1. ebreak：core在非d-mode下执行ebreak指令，然后进入d-mode（dm被动获得core控制权）
2. trigger：core在非d-mode下执行指令，当满足某些条件（比如程序运行到特定pc或访问了特定存储地址），然后进入d-mode（dm被动获得core控制权）
3. haltreq：core在非d-mode下执行指令，dm主动发起请求，core被动进入d-mode
4. step：过程是这样的，core处于d-mode，然后dm向core发起单步请求，core退出d-mode回到dcsr.prv指示的模式，然后执行pc指示（从dpc获得）的指令，执行完成后，重新进入d-mode
5.resethaltreq：core的复位撤除后，直接进入d-mode
6. group：可以暂时把它当作halt req

ascetic · 发表于 2023-12-17 22:41:30

在d-mode下能干啥：
1. abstract cmd：简单而言，就是配dm寄存器 -> 生成的消息或命令 -> core通过某种方式收到dm发来的信息 -> 如果是读写操作，就先转译成指令，然后指令在core中执行，如果只是单纯的命令，就直接按命令执行（比如step或resume）。需要注意的是，除了step、resume（退出d-mode）这样的特例，core全程都在d-mode下。
2. program buffer：可以这样看，abstract cmd太麻烦了，因此程序员直接将要干的事以指令的形式存到program buffer中，这样，core直接执行program buffer内的程序即可（注意，除了执行dret这样的指令导致退出d-mode，core全程都在d-mode下）