使ってみよう、linux!
GDB-H8　simulator編

(cygwin版)
ＧＤＢでH8-300Hシミュレータとして使えないか
実験した時の記録です。




まず最初に
１． 現時点で敢えてGDB上でH8シミュレータを使用する利点はない。

ルネサスシミュレータの方が安定かつ高機能です。
周辺Ｉ／Ｏはおろかリセット機能、リセットベクタからのPCフェッチ、コマンドからの再スタートすら出来ません。
特定命令でファイルＩ／Ｏを行う機能があるようですが、…マニュアルは？
２． H8 GCC クロスコンパイラが必要。

H8S/H8SX/H8300H等、シミュレータのモードを設定するために
GDB-6.8 は elf ファイルのヘッダに埋め込まれた情報を読み込むのですが
そのために最低でもbinutilsが必要です。

さらにCPUのコア部分レジスタ、

　　　PCなどをデバッガから変更するには現在のＰＣ行がＣソース上にないといけない

という重大なGDB上のバグ？（制約？）があるため、気軽にアセンブラの実験
を行う等が出来ないという、激烈不可解な問題があります。
このため、デバッガ上からレジスタ変更を行うにはまずはH8クロスコンパイラが
必要になってしまう訳です。

※なーーんで current_frame がアセンブラだとNULL扱いになっちゃうんでしょうね〜ｗ
スタックフレームが無くてもレジスタ変更出来るように変えて欲しいですな〜ｗ
Ｒ社の陰謀？


よって現時点でGDB上でH8シミュレータを使用する
利点はありません。

ルネサスの命令シミュレータの方がはるかに使いやすく、
確実に高性能・安定した環境です。


それでもＨ８でシミュレータを扱いたい！と思う方は以下をご覧下さい。




＝＝＝インストール手順＝＝＝
１． cygwin インストール
２． binutils インストール
３． gcc インストール
※最新の gcc-4.3.2 インストールには
　gmp、mpfrを事前にインストールする必要あり
４． gdb または insight-gdb インストール




H8のシミュレータをGDBで使いたい、などと思うマニアックな方は
Linuxの使い方なんてご承知の上と思いますので、
ポイントだけ書いておきます。



１．cygwinのインストール
　　http://www.cygwin.com/
　　からsetup/.exe をダウンロード。
　　cygwin の GUI インストーラで
　　　　Mingw
 　　　　Devel
 　　をInstallに指定、ダウンロードする。
　　容量はおよそ２ＧＢ、少しＨＤＤに負荷かけます。
　　※cygwinのダウンロードの際には大学系のサーバーの方が、
　　  インストール後に安定するみたいです。


２．binutils インストール

ftp://gcc.gnu.org/pub/ あたりから
binutils-2.18 をダウンロード、展開
$ tar xzvf binutils-2.18.tar.gz
$ cd binutils-2.18
$ ./configure --target=h8300-hitachi-elf --prefix=/usr/local/h8
$ make install



３．gcc インストール

我が家の場合はgcc make でコケたので
高精度ライブラリとやらをダウンロード＆インストール
ftp://gcc.gnu.org/pub/gcc/infrastructure/
から
gmp-4.2.1.tar.bz2
mpfr-2.3.0.tar.bz2
をダウンロード、展開＞インストール

tar xjvf gmp-4.2.1.tar.bz2
cd gmp-4.2.1
./configure --prefix=/usr/local
make check　　　　　　　　　　　　　　　　　　　なんかエラー出るけど無視ｗ
make
make install　　　　　　　　　　　　　　　　　　なんかエラー出るけど無視ｗ
make check　　　　　　　　　　　　　　　　　　　動いた臭い
cd ..

tar xjvf mpfr-2.3.0.tar.bz2
cd mpfr-2.3.0
./configure --prefix=/usr/local --with-gmp=/usr/local
make
make install



gcc インストール：
$ tar xzvf gcc-4.3.2.tar.gz
$ cd gcc-4.3.2
$ ./configure --target=h8300-hitachi-elf --prefix=/usr/local/h8
--enable-languages="c,c++"

tconfig.h が無いとかでエラーが出ますが…
ここはネモ○長に従って「かまわん、強引にインストールだ！」
という事で…。

次にディレクトリ下にある全部の Makefile の以下行を次のように
変更します。
　　host_subdir = .
　　　　→
　　host_subdir = host-i686-pc-cygwin
全部で１０個近くあって少し面倒です。


Makefileの変更が終わったら再度makeをかけます。

$ make

libc++v3

でエラーが出ますが、これはＣ＋＋用の
ＳＴＬ／ランタイムライブラリなのでここでは
Ｃ＋＋機能を捨てて強引にインストールします。。。

$ make install

が、このままではH8用のエミュレーションライブラリが
インストールされないので、先ほど Makefile を修正した
各ディレクトリ内で make install を実行します。


これで何とか、Ｃ＋＋機能を捨てた上でGCCのインストールが出来ました。






４．gdb または insight-gdb インストール


私の場合、まず最初に GDB のインストールを試みました。
gnu.org (http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/)  から gdb6.8 をダウンロードして
解凍、make します。
$ tar xzvg gdb-6.8.tar.gz
$ /usr/src/gdb/configure --target=h8300-hitachi-hms
            --prefix=/usr/local/h8
$ make


ここでCUIのデバッガでは使いずらかったので Insight-gdb 
をインストールする事にしました。


ここ(  ftp://mirrors.kernel.org/sources.redhat.com/insight/releases/ からダウンロードし、make 解凍、コンフィギュア、make をかけます。


$ tar xjvf insight-6.8.tar.bz2
$ ./configure --target=h8300-hitachi-elf --prefix=/usr/local/h8
$ make


（私の場合はここで   make install  をかけずに make をかけた
  ディレクトリから、ビルドで出来上がったバイナリ gdb.exe  
  を呼び出しました。)







ではビルトしたH8用GDB上で実際にプログラムを
実行してみましょう。
以下はテストコードです。


boot.s:

　　　.h8300h　　　　　　　　　　　　　＜−　コレがないと動きません
　　　.section　　　　.text
　　　.global　　　　　_Start
_Start:
　　　mov.l　　　　　#0x0100,er7
　　　mov.b　　　　　#1,r0l
　　　mov.b　　　　　#1,r0l
　　　mov.b　　　　　#1,r0l
　　　mov.b　　　　　#1,r0l
　　　JMP　　　　　　@_Start
　　　nop



makefile:

TARGET=main.elf

PREFIX=/usr/local/h8/bin/h8300-hitachi-elf

AS=gcc.exe
LD=ld.exe
CC=gcc.exe

ASFLAGS= -c -Wa,--gstabs -mh
#CFLAGS= -c -x c -g -mh -save-temps
CFLAGS= -c -x c -g -mh

OBJS= boot.o \
　　　main.o

.SUFFIXES: .c .o .s .o

.c.o:
　　　　$(PREFIX)-$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@

.s.o:
　　　　$(PREFIX)-$(AS) $(ASFLAGS) $< -o $@


all : $(TARGET)

$(TARGET) : $(OBJS) main.lds Makefile
　　　　$(PREFIX)-$(LD) -mh8300helf -t main.lds $(OBJS) -o $@
　　　　　　　　　　　　＜＝ -mh8300helf　がないとシミュレータで
　　　　　　　　　　　　動かない。。


main.o : main.c

boot.o : boot.s


gdbs :
　　　　/usr/local/h8/bin/h8300-hitachi-elf-gdb.exe -w -x boot.cmd

clean :
　　　　rm -rf $(OBJS) $(TARGET)


main.lds:

OUTPUT_FORMAT("elf32-h8300")
OUTPUT_ARCH(h8300h)
ENTRY(_Start)
SECTIONS
{
　　　.text 0x0 :
　　　{
　　　　　　*(.text);
　　　}
}




GDB を起動して実際に実行してみました。


$ /usr/local/XXX/gdb.exe -w

(以下、GDBのコンソール上で)
(gdb) file main.elf
(gdb) target sim
(gdb) load
(gdb) break *0x0
(gdb) run
(gdb) si


簡単なソースでは安定して動作しました。
複雑なソースは全く試していないため
実際に動くかは分かりません。



なお、H8ソースを記述するにあたってハマった点があります。

アセンブラソース内で .h8300h 擬似命令を宣言し、
リンク時にリンカで -mh8300helf オプションを指定しないと
GDBシミュレータがH8-300Hに切り替わってくれません。


elfファイル内のヘッダによりGDBがシミュレータのモード変更を
行うのは、最近の GDB になってからのようです。
昔はGDBのコマンドでシミュレータのモードを切り替えていたようですが、
このコマンドはGDB-6.8系では削除されたようです。







本ページの最初の部分で述べた通り、
ルネサス公式のシミュレータの方が
断然便利です。
品質、使いやすさなど。
わざわざGDBによるH8シミュレータを行うとしたら、
自作で内蔵Ｉ／Ｏの作り込みを行う目的ぐらいでは
ないでしょうか。

私も内蔵Ｉ／Ｏの試作を試みましたが、
H8-300H 自体をそう何度も使う機会が無い事もあり、途中で投げ出しています。
数台程度でしか使用しないというのであればオンチップブレークの
ある H8S 、H8Tiny、R8、SHなどの他のCPUを採用した方が良いのではと思います。

「オレはデバッグに時間を全くかけないぜ！！」
という自信のある人にしてみたら、H8-300Hの方が
部品単価的に断然有利なのでしょうが…




追記：
SHクロス環境をcygwinでやってみました。
その時の記録が以下です。
   使ってみよう、linux! GDB-H8　simulator編(おまけ、SH)。





ほーむ