【原创】H7-TOOL的RTOS Trace操作说明，不需要目标板额外做任何代码，实时检测RTOS任务执行情况，支持在线和脱机玩法2023-12-04

eric2013 · 发表于 2022-8-18 13:13:09

从2.20版本固件开始支持，持续更新

【说明】
像uC/Probe，SystemView，Tracealyzer, ThreadX TraceX都是这种功能的代表，但是使用的时候需要各种各样的骚操作，比如SystemView需要用户倒腾补丁代码进去才行,  又比如TraceX，需要目标板导出运行信息，再加载到TraceX，非常繁琐。
所以H7-TOOL的RTOS Trace功能应运而生，采用LUA小程序，支持个性化修改，不需要用户编写LUA，可以直接无痛生成。

【特色】
1、已经支持RTX5，ThreadX，uCOS-III，uCOS-II和FreeRTOS。陆续增加RT-Thread，MbedOS，NuttX和Zephyr。
2、仅需用H7-TOOL的SWD接口连接目标板，支持3线，4线或5线方式。
3、全程无需复位芯片，实时检测，而且随时随地都可以连接目标板，不影响目标板的正常功能，不需要额外资源，不需要用户像SystemView似的倒腾些补丁代码上去。
4、支持WiFi、以太网和USB连接，支持外网远程访问，USB访问速度最快。
5、支持RTOS Trace链表功能，可以一键了解内核链表框架。OS内核源码就是通过各种链表组装起来的，让大家更直观的看内核实现，专门录制的一期视频教程
   https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=121848

【注意事项】
1、目标板下载的程序和elf，axf，out文件要对应。
2、需要客户PC机安装Keil MDK 5.20以上。

【从elf文件中获得固件】
大家可以使用IDE直接下载工程，也可以使用我们脱机烧录下载。
1、执行"解析ELF"时，会自动解析出其中的固件。路径：h7toolPC_release\Temp\target.hex。
2、用户可将hex文件通过脱机烧录功能写入目标板。
3、方便客户管理不同版本的elf文件，避免目标板固件和axf文件不对应。

【IDE开发环境】
1、务必使能Debug信息输出。如果工程可以正常调试，就说明已经使能了调试信息输出。
2、MDK要勾选option->output -> Debug Infomation选项。
3、IAR要选择选择优化等级low，其中如下两个地方比勾选。
   a. option->C/C++ Compiler->Output选项中勾选Generate debug information
   b. option->linker->Output选项中勾选Include Generate debug information in output
4、使用GCC类开发环境同理，大家仅需保证自己的工程可以正常调试，就可以说明已经使能了调试信息输出。
5、各种IDE测试情况：
   a、RTOS Trace的MDK AC5文件解析都没问题。
   b、RTOS Trace的MDK AC6文件解析，不要使用MDK5.38/5.38a带的AC6.19编程的工程生成的调试信息，有bug，最新发布MDK5.39解决了这个问题。
   c、IAR的解析暂没有发现问题，含当前最新的IAR9.3X。
   d、GCC测试了STM32CubeIDE和Embedded Studio的几个版本，含当前最新版，都没有问题。

【uCOS-III】
1、不限制uCOS-III版本
2、使能uCOS-III的调试信息和统计任务宏定义，如果大家的移植没问题都可以正常展示：
#define OS_CFG_DBG_EN          1u  -- 使能调试信息
#define OS_CFG_STAT_TASK_EN    1u
#define CPU_CFG_INT_DIS_MEAS_EN 1u

【RTX5】
1、不限制版本，大部分信息都可以正常检索。

【ThreadX】
1、ThreadX V6.0.0版本到V6.1.7版本源码本身还不支持任务统计检索，所以TOOL可以检索部分信息。
2、V6.1.7版本及其以上已经开始自带任务统计信息，大家如果正常移植了，TOOL可以正常检索所有信息。

【uCOS-II】
1、使用前必看操作说明：https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=119845
2、推荐使用2.92及其以上版本，含最新的2.93.x
3、创建任务请使用函数OSTaskCreateExt，函数OSTaskCreate创建的任务信息不全。
4、使能uCOS-II的调试信息和统计任务宏定义，如果大家的移植没问题都可以正常展示：
   使能OS_DEBUG_EN
   使能OS_TASK_STAT_EN
   使能OS_EVENT_NAME_EN
   使能OS_TASK_CREATE_EXT_EN
   使能OS_EVENT_EN，并设置OS_MAX_EVENTS > 0u
   使能OSFlagEn，并设置OS_MAX_FLAGS > 0u

【FreeRTOS】
1、使用前必看操作说明：https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=119914
2、请使用V8.2.X及其以上版本，含最新的V10.X，也支持使用CMSIS-RTOS V2封装层。
3、开启FreeRTOS任务信息统计功能，FreeRTOSConfig.h文件添加的定义
   extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks;
   #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS                      1
   #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS          1
   #define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() (ulHighFrequencyTimerTicks = 0ul)
   #define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()                ulHighFrequencyTimerTicks

并在其它C源文件, 定义变量volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks，以我们的开发板FreeRTOS程序为例，是开了个SysInfoTest.c文件，在此文件里面，每50us变量+1。

4、同时在FreeRTOSConfig.h文件里面添加宏定义
   #define configASSERT( x ) if( ( x ) == 0 ) { taskDISABLE_INTERRUPTS(); for( ;; ); }

5、视频教程
【实战技能】单步运行源码分析，一期视频整明白FreeRTOS内核源码框架和运行机制，RTOS Trace链表功能展示
   https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=121848

【常见问题解决】
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=118141

【操作说明】

1、打开要解析的文件，MDK生成的是axf文件，IAR生成的是out文件，GCC生成的是elf文件

比如下面一个基于我们H7开发板的工程代码，将其编译下载到目标板里面，

基于STM32H7的uCOS-III + FatFS + emWin + ST USB的综合模板.7z (7.09MB)

加载编译代码的可执行文件：

2、点击解析elf

3、点击”刷新一次"按钮就可以观察到输出信息。勾选”定时刷新"可自动刷新，刷新周期可设置。

注：如果大家的程序里面使能了Cache，记得勾上Cache选项

uCOS-III单次点击效果：

下面是uCOS-III勾选“定时刷新” 动态效果：

uCOS-III链接展示:

4、同理，RTX5的单次点击效果如下：

RTX5的动态刷新效果：

RTX5链表展示：

5、ThreadX的单次点击效果如下：

动态效果如下：

ThreadX链表展示：

6、FreeRTOS单次点击效果

动态效果：

FreeRTOS链表展示

7、uCOS-II单次点击效果

动态效果：

uCOS-II链表展示

会飞的猪_2020 · 发表于 2022-8-18 13:26:14

帮顶

会飞的猪_2020 · 发表于 2022-8-18 13:30:42

硬汉哥本身就是一个牛X的一塌糊涂的人，连这么牛X的人，都用了如此夸张的形容词来形容这个功能。
这个功能值得期待。

Keepgoing · 发表于 2022-8-18 13:43:26

牛逼，玩出花了

taovik · 发表于 2022-8-18 14:11:14

坐个小板凳

旺仔不喝牛奶 · 发表于 2022-8-18 15:04:26

赶紧去买一个，再晚点涨价了

sync · 发表于 2022-8-18 15:12:56

牛，一定要上来顶下

nnqtdf · 发表于 2022-8-18 16:02:55

cjunrong · 发表于 2022-8-18 19:28:44

这个牛逼

gallop020142 · 发表于 2022-8-19 08:37:25

牛！现在是监测，是不是可以黑掉目标程序？

eric2013 · 发表于 2022-8-19 10:22:01

会飞的猪_2020 发表于 2022-8-18 13:30
硬汉哥本身就是一个牛X的一塌糊涂的人，连这么牛X的人，都用了如此夸张的形容词来形容这个功能。
这个功能 ...

相比现有的机制，想了个更骚的办法，用户可以基于自己的RTOS工程生成LUA小程序，复制到TOOL上位机就可以检索了。

eric2013 · 发表于 2022-8-19 10:27:19

gallop020142 发表于 2022-8-19 08:37
牛！现在是监测，是不是可以黑掉目标程序？

功能本身需要用户基于自己的RTOS工程，生成LUA小程序。

当然，如果想随意修改目标程序，也没问题。TOOL读写操作目标板API都可以直接调用。

jowo_pBuGF · 发表于 2022-8-19 10:45:31

eric2013 发表于 2022-8-19 10:27
功能本身需要用户基于自己的RTOS工程，生成LUA小程序。

当然，如果想随意修改目标程序，也没问题。TOO ...

那这样的话是不是也可以用于一些测试，比如给某个变量赋值，然后看程序运行情况。人为的去制造异常。

eric2013 · 发表于 2022-8-19 10:48:07

jowo_pBuGF 发表于 2022-8-19 10:45
那这样的话是不是也可以用于一些测试，比如给某个变量赋值，然后看程序运行情况。人为的去制造异常。

可以随意设置修改。

byccc · 发表于 2022-8-19 11:04:11

可以考虑支持更多的RTOS，操作过程尽可能简单易用。

eric2013 · 发表于 2022-8-19 11:07:55

byccc 发表于 2022-8-19 11:04
可以考虑支持更多的RTOS，操作过程尽可能简单易用。

操作过程给出简单，不需要用户编程代码，我都写好了，仅需生成LUA小程序复制到TOOL运行即可

byccc · 发表于 2022-8-19 12:00:21

eric2013 发表于 2022-8-19 11:07
操作过程给出简单，不需要用户编程代码，我都写好了，仅需生成LUA小程序复制到TOOL运行即可

可以可以

挖东衣宇 · 发表于 2022-8-19 14:04:10

不懂，至少也得在目标芯片上移植检测代码才行吧

旮旯旭 · 发表于 2022-8-19 14:21:41

挖东衣宇发表于 2022-8-19 14:04
不懂，至少也得在目标芯片上移植检测代码才行吧

不需要，基于SWD接口，访问特定操作系统的寄存器值获取的把，看16楼硬汉的回复。如果要目标芯片移植代码，那就不算厉害了。相当于使用操作系统自带的接口SWD访问

Dinor · 发表于 2022-8-19 14:41:46

硬汉哥，会支持RT-Thread吗

eric2013 · 发表于 2022-8-19 16:37:48

挖东衣宇发表于 2022-8-19 14:04
不懂，至少也得在目标芯片上移植检测代码才行吧

直接使用大家的RTOS工程，生成对应的LUA小程序就可以了。这个LUA小程序可以把相关的信息都卷出来。

将LUA小程序复制到TOOL端后，TOOL直接操作相应的RAM和Flash空间地址检索信息出来。不需要目标板CPU的参与。

eric2013 · 发表于 2022-8-19 16:39:00

旮旯旭发表于 2022-8-19 14:21
不需要，基于SWD接口，访问特定操作系统的寄存器值获取的把，看16楼硬汉的回复。如果要目标芯片移植代码 ...

对，就是这个意思。

eric2013 · 发表于 2022-8-19 16:40:28

Dinor 发表于 2022-8-19 14:41
硬汉哥，会支持RT-Thread吗

可以支持，等我熟悉RTT了，也会做个对应的DEMO。这个玩法需要我熟悉下操作系统的源码。

大家可以不用熟悉。

gnail092 · 发表于 2022-8-19 20:22:47

eric2013 发表于 2022-8-19 16:40
可以支持，等我熟悉RTT了，也会做个对应的DEMO。这个玩法需要我熟悉下操作系统的源码。

大家可以不用 ...

硬汉兄，uCOS-III做了，uCOS-II也做下吧，项目中还在用uCOS-II

eric2013 · 发表于 2022-8-19 21:10:38

gnail092 发表于 2022-8-19 20:22
硬汉兄，uCOS-III做了，uCOS-II也做下吧，项目中还在用uCOS-II

发布的时候会有多款RTOS Trace支持上线。

missfox · 发表于 2022-8-20 11:13:14

eric2013 发表于 2022-8-19 21:10
发布的时候会有多款RTOS Trace支持上线。

牛逼卡拉斯，坐等月末发布

在水一方 · 发表于 2022-8-20 14:35:50

可以开发个高级功能，卷出来每个任务的堆栈压栈调用，通过add2lin 可以解析出来。查看当前任务状态

eric2013 · 发表于 2022-8-20 15:21:27

在水一方发表于 2022-8-20 14:35
可以开发个高级功能，卷出来每个任务的堆栈压栈调用，通过add2lin 可以解析出来。查看当前任务状态

所有任务的状态信息都可以读出来，已经支持了。

eric2013 · 发表于 2022-8-22 01:28:29

白天周报发布完毕后，开始继续完善，把其它RTOS的Trace实现了。

missfox · 发表于 2022-8-22 10:46:53

eric2013 发表于 2022-8-22 01:28
白天周报发布完毕后，开始继续完善，把其它RTOS的Trace实现了。

关注，期待早日发布。

henge-stone · 发表于 2022-8-22 15:09:57

大佬，牛啤，这功能要赶上Trace

morning_enr6U · 发表于 2022-8-23 09:08:45

abcde1224 · 发表于 2022-8-24 09:18:02

能检测rtthreadx嘛硬汉哥

eric2013 · 发表于 2022-8-24 10:07:37

abcde1224 发表于 2022-8-24 09:18
能检测rtthreadx嘛硬汉哥

第二版支持RTT，MbedOS和Zephyr，这三个的内核源码我还没有看过，实现这个功能得研究下源码。

当前先把ThreadX，RTX4， RTX5，FreeRTOS, uCOS-II，uCOS-III做了。

abcde1224 · 发表于 2022-8-24 10:38:40

eric2013 发表于 2022-8-24 10:07
第二版支持RTT，MbedOS和Zephyr，这三个的内核源码我还没有看过，实现这个功能得研究下源码。

当前先 ...

可以扒一下tracealyzer检测部分的源码都是注入到线程中我一直想搞个类似于这样的塞rtt里面今年项目用的rtt多它支持的那些就应该很快集成到h7-tool了

eric2013 · 发表于 2022-8-24 10:55:24

abcde1224 发表于 2022-8-24 10:38
可以扒一下tracealyzer检测部分的源码都是注入到线程中我一直想搞个类似于这样的塞rtt里面今年项目 ...

我们不用这种方法，太麻烦。采用一种更好的思路，完全不需要目标板CPU参与。用户使用自己的程序生成LUA小程序（复制粘贴运行下就出来了）。
然后TOOL就可以通过SWD接口检索各种信息了。

abcde1224 · 发表于 2022-8-24 14:07:46

eric2013 发表于 2022-8-24 10:55
我们不用这种方法，太麻烦。采用一种更好的思路，完全不需要目标板CPU参与。用户使用自己的程序生成LUA小 ...

咦这样的嘛硬汉哥加油期待你的力作

eric2013 · 发表于 2022-8-26 10:16:12

重新弄了几个接口函数，方便检索采集信息。

eric2013 · 发表于 2022-8-28 02:20:32

qqjamesjian · 发表于 2022-8-31 11:21:07

RTOS lua 的例子更新了吗？我在期待中

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[RTOS Trace] 【原创】H7-TOOL的RTOS Trace操作说明，不需要目标板额外做任何代码，实时检测RTOS任务执行情况，支持在线和脱机玩法2023-12-04

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