前面幾期中，我們著重給大家介紹了如何搭建Zephyr開發(fā)環(huán)境，以及如何添加自己的應(yīng)用代碼。今天讓我們開始一個(gè)新的篇章：Zephyr調(diào)試技巧以及介紹Ozone進(jìn)行Zephyr的調(diào)試分享。

Zephyr調(diào)試技巧

printk調(diào)試法：通過使用prink來打印一些輔助調(diào)試信息，操作簡(jiǎn)單，適合于基礎(chǔ)的profiling，但是可能會(huì)導(dǎo)致時(shí)序問題，尤其是針對(duì)在中斷上下文的處理中。還有針對(duì)于logging系統(tǒng)，zephyr提供了不同的配置選項(xiàng)，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行配置。

https://docs.zephyrproject.org/la?test/services/logging/index.html

“IO” Toggle: 通過調(diào)用Zephyr的GPIO API，通過觀察引腳的翻轉(zhuǎn)情況進(jìn)行調(diào)試

源碼級(jí)Debug：盡管Zephyr本身沒有調(diào)試IDE的支持，但由于Zephyr構(gòu)建系統(tǒng)最終會(huì)生成elf格式的文件，我們就可以現(xiàn)有調(diào)試工具進(jìn)行調(diào)試

運(yùn)行虛擬環(huán)境：由于Zephyr對(duì)POSIX API的支持，使得Zephyr源碼其實(shí)可以運(yùn)行在例如PC端，那么就可以讓我們直接在PC端進(jìn)行應(yīng)用的開發(fā)，無需下載到目標(biāo)板上。

嘗試關(guān)閉優(yōu)化：由于編譯器優(yōu)化，往往源代碼順序會(huì)被重新排序，導(dǎo)致單步調(diào)試的困難，我們可以通過關(guān)閉優(yōu)化來解決：

CONFIG_NO_OPTIMIZATIONS=y

不過，有時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)關(guān)閉優(yōu)化后，某些能夠運(yùn)行的程序會(huì)突然出現(xiàn)hardfault。最大問題可能是由于關(guān)閉了優(yōu)化選項(xiàng)，導(dǎo)致某些代碼的棧使用量增加觸發(fā)棧溢出異常。一般來說，我們可以通過增加系統(tǒng)棧或是中斷棧的大小來解決：

CONFIG_MAIN_STACK_SIZE=8192
CONFIG_SYSTEM_WORKQUEUE_STACK_SIZE=8192
CONFIG_ISR_STACK_SIZE=2048

通過打印ram或是rom占用情況對(duì)代碼進(jìn)行分析：

west build -t ram_report
west build -t rom_report

源碼調(diào)試工具推薦：

a)原生支持：

b) MCUXPresso VS Code插件：

https://github.com/nxp-mcuxpresso/vscode-for-mcux/wiki/Debug

c) Cortex-Debug插件：

https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=marus25.cortex-debug

d) 其他，例如Segger Ozone等

使用Ozone進(jìn)行Zephyr調(diào)試

Ozone是個(gè)啥？先來個(gè)簡(jiǎn)短的自我介紹吧：

Ozone是一款由SEGGER公司開發(fā)的專業(yè)嵌入式應(yīng)用程序調(diào)試和性能分析工具，Ozone是一個(gè)獨(dú)立的圖形調(diào)試器，支持多種單片機(jī)架構(gòu)，包括Arm Cortex-M、Renesas RX、NXP LPC等。Ozone可以與任何為其輸出生成Elf/Dwarf調(diào)試信息的工具鏈一起使用，例如GCC、Clang、ARM、IAR等編譯器。

Ozone提供了豐富的調(diào)試功能，如程序下載、單步執(zhí)行、變量更新窗口、匯編指令調(diào)試、芯片寄存器查看、斷點(diǎn)設(shè)置等。

1. 源碼級(jí)調(diào)試：Ozone支持C/C++源碼級(jí)的調(diào)試和匯編指令的調(diào)試，用戶可以在調(diào)試過程中直接查看和編輯源代碼。

2. 多文件格式支持：Ozone支持ELF或兼容文件（*.elf, .out, .axf）、Motorola S-record文件（.srec, .mot）、Intel hex文件（.hex）以及二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件（.bin）。

3. 實(shí)時(shí)終端和Flash Breakpoints：Ozone可以直接使用J-Link內(nèi)置的實(shí)時(shí)終端和無限Flash斷點(diǎn)功能。

4. 腳本化項(xiàng)目文件：Ozone提供腳本化的項(xiàng)目文件，允許用戶通過腳本自動(dòng)配置和執(zhí)行調(diào)試任務(wù)。

5. 自定義界面：Ozone的用戶界面完全可定制，用戶可以根據(jù)需要調(diào)整布局和功能。

6. 系統(tǒng)變量編輯器：Ozone提供了一個(gè)系統(tǒng)變量編輯器，方便用戶修改和調(diào)試系統(tǒng)級(jí)別的變量。

7. 高級(jí)內(nèi)存窗口：Ozone的內(nèi)存窗口支持保存、加載和填充操作，用戶可以方便地查看和修改內(nèi)存內(nèi)容。

開發(fā)環(huán)境：

Ozone適用于多種開發(fā)環(huán)境，可以在Windows、Linux、macOS等平臺(tái)上運(yùn)行。

集成工具：Ozone通常與J-Link調(diào)試器配合使用，但也可以與其他支持SWD和JTAG調(diào)試的硬件調(diào)試器一起使用。

總的來說，Ozone是一款功能強(qiáng)大且靈活的嵌入式應(yīng)用程序調(diào)試和性能分析工具，適用于各種復(fù)雜的調(diào)試場(chǎng)景。盡管在某些方面存在一些不足，但其豐富的功能和高度的可定制性使其成為嵌入式開發(fā)者的重要工具之一。

接下來讓我們看看怎么新建一個(gè)Ozone調(diào)試工程，并添加我們的Zephyr.elf，詳見下面小視頻：

為了能夠更好的支持Zephyr OS的調(diào)試，我們還需要在工程配置文件中添加Zephyr調(diào)試插件，打開.jdebug尾綴的Ozone工程文件，添加如下內(nèi)容到OnProjectLoad函數(shù)中：Project.SetOSPlugin("ZephyrPlugin");

至此，我們就完成了Ozone的全部配置工作，相信大家有了Ozone之后，都能得心應(yīng)手！

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