STM32CubeIDEでTOPPERS/ASPカーネルを動かす - 本編

前回記事の続きで、いよいよ、、、
TOPPERS/ASPカーネルをSTM32CubeIDEでビルド・デバッグ可能とします！

基板立ち上げ時はもちろん、それ以外のトラブル時にも、IDEはとても有用です（言うまでもありませんが）。

要は、既存プロジェクトをどうやって取り込むか？という話でして、IDE毎にやり方・癖がありますが、STM32CubeIDEは思ったより楽でした。

（本編の）本編

1. 準備

1-1. 環境

基本は前回記事を踏襲ですが、それら以外。

• STM32CubeIDE 1.0.2

  https://www.st.com/ja/development-tools/stm32cubeide.html

  なおデフォルトでは、GCC ARM ToolchainはIDEと同時にインストールされる、以下ディレクトリ配下のものを使うこととなります。
  （先に書いてしまうと、これがトラブルの元でした・・・）

  /opt/st/stm32cubeide_1.0.2/plugins/

1-2. ASP取り込み

1-2-1. 空のプロジェクト生成

STM32CubeIDEから「STM32 project」を作成します。

• 「Project Name」は適当に（ここでは「ImportAsp」としました）
• 「Targeted Binary Type」は「Static Library」
• 「Targeted Project Type」は「Empty」

1-2-2. ASP取り込み

前回記事のASPカーネル（動作確認済みのものを推奨）を取り込みます。

作成済みのプロジェクトの上で右クリック - 「Import...」を選択。

「General」 - 「File System」を選び、「Next >」押下。

1. 「From directory」で作成済みのaspディレクトリを選択
2. すべてのディレクトリ・ファイルにチェック
3. 「Create top-level folder」にもチェックを入れる

とし、最後に「Finish」ボタンを押下すると、、、

以下の通り、見事に取り込まれました！

1-2-3. 余計なディレクトリを削除

必須ではありませんが、使わないであろう「Src」「Inc」は右クリックメニューから削除しておきましょう。
（画像はありません、すみません）

2. ビルド

ビルドするには多少の細工が必要です。

2-1. ビルドロケーションの変更

プロジェクトの上で右クリック - 「Properties」を開き、「C/C++ Build」メニューを選択します。

1. 「Makefile generation」の「Generate Makefiles automatically」のチェックを外す
2. 「Build location」の「Build directory」のお尻を「Debug」から「asp/OBJ」に変更

した後、「Apply and Close」を押下。

2-2. いざ、ビルド

後は、右クリックメニューから「Clean Project」「Build Project」を実行するだけです。
無事通っていますね！

3. デバッグ

先に書いちゃうと、
これだけではまともに動かない
のですが、解決までの軌跡もある程度残しておきたいので。笑

3-1. 設定～いったん動かす

おなじみ右クリック - 「Debug As」 - 「STM32 MCU C/C++ Application」を選択。

「asp」が選択されたままの状態で「OK」押下。

以下は、「Disabled auto build」としておいたほうが幸せになれそう。で「OK」押下。

以降は（ダイアログが出たりしますが、適当にあしらって）ブレークポイントも張ってない手前、勝手にプログラムが動き出しますが、、、

起動ログも出ないしコンソールも反応しない

です。こいつを解決せねばなりません！

3-2. 動かない件、デバッグ

3-2-1. 原因

ビルドロケーションである「OBJ」ディレクトリ配下にある、「asp.syms」を確認してみます。

user@user-VirtualBox:~/workspace/STM32CubeIDE/ImportAsp/asp/OBJ$ head -5 asp.sym
s
00000000 A hardware_init_hook
00000000 A software_init_hook
00000000 A software_term_hook
08000000 T __text
08000000 T _kernel_vector_table

このうち「hardware_init_hook」が曲者で、
関数実体があるのに0番地の絶対シンボル扱い
となってしまっています。

デバッグしてみると、実際には「hardware_init_hook」は1番地のようで、

1. スタートアップにて、「hardware_init_hook」が0じゃないから、そこ（1番地）にジャンプ
2. 行方知れず

となっている模様。

ずばり、GCC ARM Toolchainが新しいと、このような事象となるようです。

3-2-2. 対策

• シンボル定義を何とかする
• GCC ARM Toolchainをコマンドラインビルドと一緒にする（古いものを使う）

のいずれかとなりますが、ここでは前者を採用、後者は非推奨とします。
（一長一短と思いますが、以降の記事で新しいツールチェインを使う必要があったため）

3-2-2-1. シンボル定義を何とかする

元ファイルをバックアップしてから、シンボル定義を削除してやります。
（grepを使いました）

（以下ディレクトリに移動し）
user@user-VirtualBox:~/workspace/STM32CubeIDE/ImportAsp/asp/target/stm32l476discovery_gcc$ grep hardware_init_hook stm32l4xx_rom.ld
PROVIDE(hardware_init_hook = 0);
user@user-VirtualBox:~/workspace/STM32CubeIDE/ImportAsp/asp/target/stm32l476discovery_gcc$ cp -p stm32l4xx_rom.ld stm32l4xx_rom.ld.org
user@user-VirtualBox:~/workspace/STM32CubeIDE/ImportAsp/asp/target/stm32l476discovery_gcc$ grep -v hardware_init_hook stm32l4xx_rom.ld.org > stm32l4xx_rom.ld
user@user-VirtualBox:~/workspace/STM32CubeIDE/ImportAsp/asp/target/stm32l476discovery_gcc$
user@user-VirtualBox:~/workspace/STM32CubeIDE/ImportAsp/asp/target/stm32l476discovery_gcc$ diff stm32l4xx_rom.ld stm32l4xx_rom.ld.org
9a10
> PROVIDE(hardware_init_hook = 0);

ただし、これだとcfg1_outのビルドが通らなくなります（「hardware_init_hook」がない！と怒られる）ので、Makefileに手を入れてやります。

以下のdiffを参考にしてください。cfg1_outのビルド時は旧ldファイルを使用しています。

user@user-VirtualBox:~/workspace/STM32CubeIDE/ImportAsp/asp/OBJ$ diff Makefile.org Makefile
278c278
<   CFG1_OUT_LDFLAGS := $(CFG1_OUT_LDFLAGS) -Wl,-T,$(LDSCRIPT)
---
>   CFG1_OUT_LDFLAGS := $(CFG1_OUT_LDFLAGS) -Wl,-T,$(LDSCRIPT).org

3-2-2-2. 【非推奨】ツールチェインを変更

ずばり、環境変数PATHから余計なものを消すだけです。

右クリック - 「Properties」 - 「C/C++ Build」 - 「Environment」を開きます。
その後「PATH」を選択し、「Edit」ボタンを押下すると、編集画面となります。

（画像は省略）

先頭の以下2つを、完全に削除すればOKです。

（こちらも省略）

3-3. 最終確認

リビルド・デバッグ実行し、前回記事同様、正常動作を確認してください（雑）。

おわりに

IDEでビルド・デバッグできれば、もう怖いものなどありません！笑

しかし、このままですとHALが使えないので、例えばLEDを点滅させたいぜーって場合に
ドライバからゴリゴリ書かねばならず、超絶面倒くさい
です。

ということで、次回以降で、HALとの同居を紹介したいと思います（まだ手をつけていませんが）。

2019/9/19追記
HALとの同居を検討中ですが、ASPカーネルとHALで同名のヘッダがあり苦戦中。
（名前を変更してコードをゴリゴリ書き換えればいいのですが、スマートでない）
何とか解決しました。

参考

（特になし）