Lucas-Lxb's Blog
一生一芯
Lucas-Lxb
  2024-08-13 10:03:32   2024-08-13 11:07:42  2.4k 字  10 分钟

一、Linux环境搭建

1.gdb调试

1.gdb -q Filename 进入gdb调试器

2.（gdb）b 3 在第三行添加断点 breakpoint

3.(gdb) run 执行程序

4.(gdb)whatis iNum 查看iNum的数据类型

5.(gdb) c 继续执行程序（直到下一个断点或者之后没有断点就运行完整个程序）

6.(gdb) n 一步一步执行程序

7.(gdb) p iNum 输出iNum值 （gdb中变量的值是每一步执行之前的数字）

2.Makefile

从源码到可执行文件的四个阶段：

  • 预处理(.c -> .i)
    • gcc -E test.c -o test.i

  • 编译 (.i -> .s) 得到汇编语言代码
    • gcc -S test.i -o test.s
  • 汇编 (.s -> .o) 得到机器语言代码
    • gcc -c test.s -o test.o
  • 链接 (.o -> ) 得到可执行文件
    • gcc test.o -o test

gcc(选项)(参数)：

​ -o：指定生成的输出文件；
​ -On：n为数字1~3，使用编译优化级别n编译程序；
​ -E：仅执行编译预处理；
​ -S：将C代码转换为汇编代码；
​ -Wall：显示警告信息；
​ -c：仅执行编译操作，不进行链接操作。

3.tmux使用

Ctrl + b, shift + % 新建左右窗格

Ctrl + b, shift + “ 新建上下窗格

Ctrl + b, x 删除当前窗格

4.编译nemu的坑

​ make menuconfig命令后出现如下情况：

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/home/lixuanbo/Desktop/ysyx/ysyx-workbench/nemu/scripts/config.mk:20: Warning: .config does not exists!
/home/lixuanbo/Desktop/ysyx/ysyx-workbench/nemu/scripts/config.mk:21: To build the project, first run 'make menuconfig'.
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CC confdata.c

CC expr.c

CC preprocess.c

CC symbol.c

CC util.c

YACC build/parser.tab.h
make[1]: bison: 没有那个文件或目录
make[1]: *** [Makefile:27：build/parser.tab.h] 错误 127
make: *** [/home/lixuanbo/Desktop/ysyx/ysyx-workbench/nemu/scripts/config.mk:39：/home/lixuanbo/Desktop/ysyx/ysyx-workbench/nemu/tools/kconfig/build/mconf] 错误 2

解决方法：要安装词法分析和语法分析工具 flex和bison

二、搭建verilator仿真环境

1.【一生一芯】搭建verilator仿真环境 - 老吴家的小阿哲 - 博客园 (cnblogs.com)

2.verilator探幽

(1)一个简单的例子

1.将verilog代码写入文件top.v

2.将**C++**代码写入文件sim_main.cpp

3.使用下面的命令来运行Verilator:

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verilator --cc --exe --build -j 0 -Wall sim_main.cpp top.v

4.使用 ./obj_dir/Vtop 来运行Verilator生成的可执行程序

(2)稍微复杂的例子

在Verilog中，assign 是一个关键字，用于为信号赋值

(一)在C++代码中设置跟踪，创建波形文件

1.编写top.v:

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module top (
    input a,
    input b,
    output f
);
    assign f = a ^ b;
endmodule

2.编写main.cpp：

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>
#include <assert.h>
#include "verilated_vcd_c.h" // 生成vcd文件使用
#include "Vtop.h"
#include "verilated.h"

int main (int argc, char **argv) 
{
    if (false && argc && argv) {}
    const std::unique_ptr<VerilatedContext> contextp{new VerilatedContext}; //创建一个动态分配的 VerilatedContext 对象，并使用 std::unique_ptr 来确保在不再需要时自动释放内存
    std::unique_ptr<Vtop> top{new Vtop{contextp.get()}};
    contextp->commandArgs(argc, argv);
    contextp->traceEverOn(true); // 生成波形文件使用，打开追踪功能
    VerilatedVcdC* ftp = new VerilatedVcdC; // vcd对象指针
    top->trace(ftp, 0); // 0层
    ftp->open("wave.vcd"); //设置输出的文件wave.vcd

    int flag = 0;

    while (!contextp->gotFinish() && ++flag < 20) 
    {
        int a = rand() & 1;
        int b = rand() & 1;
        top->a = a;
        top->b = b;
        top->eval();
        printf("a = %d, b = %d, f = %d\n", a, b, top->f);
        assert(top->f == (a ^ b));	//验证top->f == (a ^ b)，若结果为假，程序终止，并输出错误信息

        contextp->timeInc(1); // 时间+1，推动仿真时间
 
        ftp->dump(contextp->time()); // dump wave    dump 方法通常用于将当前时间的信号状态写入到波形文件中
    }

    top->final();

    ftp->close(); // 必须有

    return 0;
}

3.使用如下命令：

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verilator --cc --exe --build -Wall --trace top.v main.cpp

4.执行生成的Vtop可执行文件

1
./obj_dir/Vtop

5.shell观察波形

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gtkwave wave.vcd
(二)在Verilog代码中设置跟踪，创建波形文件

1.top.v:

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module top (
    input a,
    input b,
    output f
);
    assign f = a ^ b;

initial begin
    if ($test$plusargs("trace") != 0) begin			//在仿真开始时检查命令行参数，如果存在 "trace" 参数，则设置波形文件并将相关的信号状态写入到波形文件中
         $display("[%0t] Tracing to wave.vcd...\n", $time);
         $dumpfile("wave.vcd");
         $dumpvars();
      end
      $display("[%0t] Model running...\n", $time);
   end

endmodule

2.main.cpp:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>
#include <assert.h>
#include "Vtop.h"
#include "verilated.h"

int main (int argc, char **argv) {
    if (false && argc && argv) {}
    const std::unique_ptr<VerilatedContext> contextp{new VerilatedContext};
    std::unique_ptr<Vtop> top{new Vtop{contextp.get()}};
    contextp->commandArgs(argc, argv);
    contextp->traceEverOn(true); // 生成波形文件使用，打开追踪功能

    int flag = 0;

    while (!contextp->gotFinish() && ++flag < 20) {
        int a = rand() & 1;
        int b = rand() & 1;
        top->a = a;
        top->b = b;
        top->eval();
        printf("a = %d, b = %d, f = %d\n", a, b, top->f);
        assert(top->f == (a ^ b));

        contextp->timeInc(1); // 时间+1，推动仿真时间
    }

    top->final();

    return 0;
}

3.使用如下命令：

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verilator --cc --exe --build -Wall --trace top.v main.cpp

4.执行生成的Vtop可执行文件

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./obj_dir/Vtop

5.shell观察波形

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gtkwave wave.vcd

三、Linux入门教程

1.基本命令

  • find . -name “*.[c]” ———查找当前目录下的.c文件

  • grep “\bint i\b” a.c 查找文件中定义变量i的位置 —————-模式”\bint i\b”包含了单词边界锚点（\b）在”int i”周围。这些锚点指定”int i”应该是一个完整的单词，而不是更大单词的一部分。

  • wc a.c 返回该文件的行数 单词数 字符数 要求为文本文件

  • cp source destination 复制命令 把左边文件的内容复制到右边

2.Linux vs. Windows

1.有些简单的事Windows GUI反而做不好

比较两个文件是否相同

Linux的解决方案：

  • 文本文件的解决方案

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    vimdiff	file1	file2

  • 非文本文件的解决方案

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    diff	file1	file2

  • 很大的文件

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    md5sum	file1	file2

2.有些复杂的事Windows GUI几乎做不了

列出一个项目中所有被包含的头文件

Linux的解决方案：通过管道进行解决

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find	.	-name  "*.[ch]"	|	xargs	cat	|	grep  "^#include"  |	sort	|	uniq

3.工具如何运行

(1)一个重要的踪迹工具：strace

  • system call strace,记录程序运行过程中的系统调用信息
  • 系统调用：一个由操作系统来执行的特殊的函数调用

在Linux中,Path是一个非常重要的概念,它是用来定位系统中各种可执行文件、命令和脚本的路径。

1
strace bash -c "PATH = 'aaa:bbb:ccc' ls"		//整个命令的目的是使用strace追踪Bash shell在将PATH环境变量设置为'aaa:bbb:ccc'后执行ls命令时所发起的系统调用。

(2)用户与man交互

在 man 命令下进行手册的阅读时，可以使用一些快捷键和搜索命令来进行快速搜索。以下是一些建议：

使用/进行搜索：

  • - 在 `man` 页面中按 `/` 键，然后输入你要搜索的关键词，按回车。`man` 会定位到第一个匹配的文本。
- 按 `n` 键继续查找下一个匹配，按 `N` 键查找上一个匹配。

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    ### (3)强大的shell

    1.通配符	*	（任意长度的任意字符串）	|	？	（任意一个字符）	|	[...](集合中的任意一个字符)

    2.括号扩展{...}（例：echo Hello-{a,bb,ccc}-{1,2}!）--------->

    ------>输出结果为：Hello-a-1! Hello-a-2! Hello-bb-1! Hello-bb-2! Hello-ccc-1! Hello-ccc-2!

    ### (3)使用alias为常用命令设置别名

    ```c
    alias ls = "ls --color"
        可以写入~/.bashrc文件，打开终端时生效，无需重复设置：source ~/.bashrc

(4)任务管理

1.查看任务管理器：ps aux ——-> 静态命令，只显示在命令运行时的瞬时数据。

  • ps 是一个用于报告当前系统进程信息的命令
  • aux 选项表示以详细的方式显示所有用户的所有进程
    • 提供了基本的进程信息，如进程ID（PID）、CPU利用率、内存使用、启动时间等

2.top 提供了实时动态更新的系统监视器

3.htop 是 top 的增强版，提供了更直观的界面和更多功能

(5)输入输出重定向

已知Linux上的程序在运行时默认打开了3个文件，通过“文件描述符”来编号：

  • 0号文件 - 标准输入（默认为当前终端）
  • 1号文件 - 标准输出（默认为当前终端）
  • 2号文件 - 标准错误（默认为当前终端）

1.向文件追加输出

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ls >> result.txt

2.将标准错误重定向到文件

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ls 2> /dev/null...

3.将标准输入重定向到文件，无需手动输入

1
sort < result.txt

(6)管道：工具间组合的秘诀

管道 = 一个用于连接程序间输入输出的缓冲区

xargs:一个特殊的命令，可以将标准输入转变为命令的参数

  • 自制CPU主频监视器
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watch -n 1 "cat /proc/cpuinfo | grep MHz | awk	'{print \$1	NR	\$3		\$4		\$2}'"

Linux中可执行文件为ELF文件

4.如何学习Linux

最重要的Linux命令：

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man

man man - 学习如何RTFM
man 3 printf	-	学习如何使用库函数printf
man -k xxx	检索含有关键字含有xxx的命令
一生一芯
2024/08/13/一生一芯/
作者
Lucas-Lxb
发布于
2024-08-13 10:03
许可
  1. 一、Linux环境搭建
    1. 1.gdb调试
    2. 2.Makefile
    3. 3.tmux使用
    4. 4.编译nemu的坑
  2. 二、搭建verilator仿真环境
    1. 1.【一生一芯】搭建verilator仿真环境 - 老吴家的小阿哲 - 博客园 (cnblogs.com)
    2. 2.verilator探幽
      1. (1)一个简单的例子
      2. (2)稍微复杂的例子
  3. 三、Linux入门教程
    1. 1.基本命令
    2. 2.Linux vs. Windows
      1. 1.有些简单的事Windows GUI反而做不好
      2. 2.有些复杂的事Windows GUI几乎做不了
    3. 3.工具如何运行
      1. (1)一个重要的踪迹工具：strace
      2. (2)用户与man交互
      3. (4)任务管理
      4. (5)输入输出重定向
      5. (6)管道：工具间组合的秘诀
    4. 4.如何学习Linux
© 2020 - 2024    Lucas-Lxb
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  1. 一、Linux环境搭建
    1. 1.gdb调试
    2. 2.Makefile
    3. 3.tmux使用
    4. 4.编译nemu的坑
  2. 二、搭建verilator仿真环境
    1. 1.【一生一芯】搭建verilator仿真环境 - 老吴家的小阿哲 - 博客园 (cnblogs.com)
    2. 2.verilator探幽
      1. (1)一个简单的例子
      2. (2)稍微复杂的例子
  3. 三、Linux入门教程
    1. 1.基本命令
    2. 2.Linux vs. Windows
      1. 1.有些简单的事Windows GUI反而做不好
      2. 2.有些复杂的事Windows GUI几乎做不了
    3. 3.工具如何运行
      1. (1)一个重要的踪迹工具：strace
      2. (2)用户与man交互
      3. (4)任务管理
      4. (5)输入输出重定向
      5. (6)管道：工具间组合的秘诀
    4. 4.如何学习Linux