テクニカル・ノート Technical NOTE USB3.0 対応高速 JTAG デバッガと、動的解析ツール PARTNER-Jet2 PARTNER-Jet から、 PARTNER-Jet2 へ USB3.0 対応高速化と、 ARM プロセッサデバッグ向け最適化 ■ 一万台以上の実績ある「PARTNER-Jet」 PARTNER-Jet2 は、高速動作を誇る PARTNER-Jet の全てを見直し、 2003 年 9 月から約 10 年にわたり、 JTAG エミュレータ「PARTNER- さらに高速な JTAG エミュレータに生まれ変わりました。特に ARM Jet」を提供してきました。PARTNER-Jet は、当時の最速の JTAG CoreSighrt デバッグアーキテクチャでより高速に動作するよう設計エミュレータであっただけでなく、組み込みシステム開発の多様化やしており、例えば Cortex-A9 搭載 SoC では、メモリダウンロードで高機能化に伴うプロセッサや OS 環境の変化に対応すべく、常に進化約 3 倍の高速化やステップ実行などの高速などを実現しており、よりをし続けてきました。マルチコア対応、Linux 対応、また新規のプロ軽快に使える PARTNER デバッガに仕上げています。セッサ対応をはじめ、多くの機能を追加しています。これらの進化また、より高速に動作できるよう、ホストパソコンとの接続ではは、発売当初の PARTNER-Jet でもデバッガソフトウェアのアップ USB3.0 にも対応しています。そして、高速化のための見直しの結果、デートのみで最新の機能の全てが利用できるようになっています。例 USB2.0環境下でもPARTNER-Jetに比べて更に高速化されています。えば、Cortex®-A15 プロセッサも、ソフトアップデートのみで当初の PARTNER-Jet でもデバッグ可能です。 PARTNER-Jet はユーザーの皆様のご支持をいただき、発売以来約 10 年で１万台以上を提供する事ができました。 ■ 新世代 JTAG エミュレータ「PARTNER-Jet2」「PARTNER-Jet2」は、PARTNER-Jet の高機能・高性能・使いやすさなどすべて継承し、さらに進化できる JTAG エミュレータとして提供できるよう、完全新規に設計・開発した JTAG エミュレータです。使いやすさとしては、USB バスパワー動作への対応や、またデバッグプローブのホットプラグ接続に対応しました。また、新世代の ARM® V8 アーキテクチャで採用されている 64bit プロセッサを効率よくデバッグできるよう、全てを再設計しています。また、新世代の高速トレース ETM HSSTP への対応などを見据えたインタフェース構造を採用しています。進化し続ける ARM プロセッサに追従できるよう、 PARTNER-Jet2 も進化し続けていきます。図１：PARTNER-Jet2 38 ARM PARTNERS SUCCESS ◯ ARM CoreSight AHX-AP/AHB-AP 対応 CPUからのメモリアクセスだけでなく、AXIバス経由でメモリアクセス可能です。Cortex-A15 などにおいて、40bit 物理アドレス指定での参照の他、キャッシュやMMUを介さずに参照が可能です ◯ 多くの CoreSight コンポーネントに対応トレース関係では、ETM/PTM/ETB/ETF などへの対応の他、 Cortex-M プロセッサで多く使われる MTB/ITM/SWO にも対応しています。 ◯ マルチコアや SMP デバッグへも対応し、CoreSight による H/W 同期ブレークも実現します ◯ ARM v8 含む Cortex 世代の ARM プロセッサから、ARM7 や ARM9 まで対応します。JTAG-AP にも対応しており、ARM9 と Cortex の混在デバッグも可能です。 ◯ 多くの ARM 用コンパイラに対応 ARM 純正コンパイラ、GCC コンパイラの他、IAR コンパイラや WindowsEmbedded コンパイラでソースデバッグが可能です。図 2：PARTNER-Jet2 の高速性（PARTNER-Jet との比較）京都マイクロコンピュータ株式会社トレース機能の強化と、動的解析ツール "QProbe" Renesas 第 2 世代 R-Car 専用、 SoC バスプロファイルツールトレースメモリ搭載の PARTNER-Jet2 Model20 では、標準で PARTNER-Jet/Jet2 は、高速な JTAG 制御による快適なデバッガ使 4GByte のトレースメモリを搭載します。これは 1GByte のトレース用感を提供してきました。この高速 JTAG 制御技術を生かして、実現メモリを搭載していた PARTNER-Jet Model40 の 4 倍の容量です。したのが、第 2 世代 R-Car 専用 SoC バスプロファイルツールです。 4GByte あると、例えば ARM Coretx-A9 でも約 30 秒（Coretx-A9 シングルコア、1GHz、PTM トレース）のトレース保存が可能になり第 2 世代 R-Car に内蔵されているバスプロファイルユニットを、ます。さらに、PC との USB3.0 接続により、トレースデータを PC Cortex プロセッサを介さずに JTAG から AXI-AP 経由で直接に設定とにストリーミング保存が可能になります。これにより、PARTNER- 読み出しを行う事で実現しています。JTAG 経由で外部から高速、か Jet2 本体内の 4G バイトを超える容量のトレースデータ保存が可能でつ正確に読み取るために、KMC が JTAG デバッガで培ってきた技術をす。また、別売の解析ソフト "QProbe" を使えば、さらに高度な解析応用しています。が可能です。QProbe では、標準で以下の解析機能を搭載しています外部から計測しているので、実行するソフトウェアの改造は不要で、 1) 関数実行タイミング表示かつ実行パフォーマンスに影響を与える事なく、R-Car SoC 内部バス 2) 関数実行履歴表示のトラフィック状況を把握する事が可能です。さらに、ARM プロセッ 3) 関数呼び出し関係表示サの PMU にも対応しており、キャッシュのミス率や命令実行状況な 4) ソースカバレッジ表示ども把握する事が可能です。 5) 関数プロファイル表示 6) 関数実行偏差統計表示 7) コンテキスト実行履歴表示計測したデータは、Windows 上の専用 GUI ソフトウェアで表示・保存 8) コンテキストプロファイル表示が可能で、また保存データ再生表示も対応しています。データは一般 9) コンテキスト実行偏差統計表示的な CSV フォーマットなため、高度な解析を自由にする事も可能です。また、3) ～ 6) の機能については、タスクなどコンテキスト別にフィルタリングして表示可能になっています。 PTM/ETM トレースと QProbe を組み合わせれば、ソフトウェアのほぼ実際の実行時間での解析が可能で、より厳密に実行状況を把握するお問い合わせ先事が可能です。さらに、PARTNER-Jet2 と QProbe の組み合わせは、京都マイクロコンピュータ株式会社外部バストレースプローブや SD カード I/F プローブの提供で、ETM 営業部 075-335-1050 ／東京オフィス 03-5157-4530 トレースなどが使えない環境でも解析ができるようになる予定です。関数呼び出し関係表示コンテキスト履歴表示関数プロファイル表示コンテキストプロファイル表示図 3：Qprobe 解析画面表示例 http://www.kmckk.co.jp mail: [email protected] 内部バスレイアウトで表示測定時にリアルタイム更新測定時にグラフをリアルタイム更新再生時は、任意の箇所や範囲を表示各グラフ別に、表示・非表示を選択測定中や再生中での変更可能警告レベルを設定、表示警告レベルを設定、表示レベルはオプションで変更可能レベルはオプションで変更可能図 4：R-Car 専用、SoC バスプロファイルツール画面例 ARM PARTNERS SUCCESS 39