ARM指令集编程调试实验教程教程第一课实验报告

ARM指令集编程调试实验教程教程第一课 ①功能实现： 说明软、硬件的设计思路，并展示实现功能，考核对设计功能的实现程度。 ②结果实现： arm-linux-gcc仿真实现，或S3C6410试验箱硬件实现。 ③实验报告： 内容包括：实验题目、实现要求、所用设备与器材、硬件方案、软件方案、方案论证、调试过程、运行结果、收获体会及参考文献。 ARM指令集编程调试实验教程教程第一课主要涵盖了嵌入式系统开发中的基本步骤，包括环境配置、编程语言的理解、硬件方案的选择以及软件调试技术。在本次实验中，学生需要掌握以下关键知识点： 1. **Ubuntu操作系统**：Ubuntu是基于Debian的Linux发行版，广泛应用于开发环境，尤其在嵌入式领域，因为其开源、稳定且支持多种工具链。 2. **ARM指令集**：ARM架构是嵌入式系统中常用的处理器架构，其指令集包括数据处理、运算控制、加载/存储等指令，理解这些指令对于编写和调试ARM汇编代码至关重要。 3. **arm-linux-gcc编译器**：arm-linux-gcc是用于ARM架构的GNU编译器集合，能够将源代码编译为可以在ARM处理器上运行的目标代码。 4. **qemu模拟器**：QEMU是一个强大的处理器和系统模拟器，可以用来在非ARM硬件上运行ARM代码，对于没有实际ARM硬件的开发者来说非常实用。 5. **gdb调试器**：GDB（GNU调试器）是用于调试C、C++等程序的标准工具，通过它，开发者可以设置断点、查看寄存器状态、单步执行代码等，对于调试ARM汇编程序同样有效。 6. **-nostdlib编译选项**：这个选项告诉编译器不要链接标准库，生成的可执行文件将依赖于用户提供的所有运行时支持。 7. **调试过程**：在QEMU中启动程序时添加`-g`参数开启调试模式，GDB可以通过指定的端口连接到QEMU，实现远程调试。常用GDB命令如`disassemble`显示代码的汇编形式，`info register`查看寄存器当前值，`continue`继续程序执行，`stepi`和`nexti`分别用于单步执行汇编指令。 8. **实验报告内容**：实验报告应包含实验目的、所需设备和软件、设计方案、实施步骤、调试过程的详细记录、运行结果的展示以及个人学习心得。这对于总结实验经验、提升问题解决能力十分有益。 通过这个实验，学生不仅能学习到基本的ARM指令集编程，还能熟悉嵌入式系统的开发流程，掌握虚拟化技术在调试中的应用，以及如何利用开源工具进行程序开发和调试。这将为后续更复杂的嵌入式系统安全项目打下坚实的基础。