IDF Monitor

[English]

IDF Monitor 工具是在 IDF 中调用 “make monitor” 目标时运行的 Python 程序。

它主要是一个串行终端程序,用于收发该端口的串行数据,IDF Monitor 同时兼具 IDF 的其他特性。

IDF Monitor 操作快捷键

  • Ctrl-] 退出 monitor;
  • Ctrl-T Ctrl-H 展示帮助页面和其他快捷键;
  • 除了 Ctrl-]Ctrl-T,其他快捷键信号会通过串口发送到目标设备。

自动解码地址

当 esp-idf 以 “0x4 _______” 形式打印一个十六进制的代码地址时,IDF Monitor 将使用 addr2line 来查找源代码的位置和函数名称。

当某个 esp-idf 应用程序发生 crash 和 panic 事件之后,将产生如下的寄存器转储和回溯:

Guru Meditation Error of type StoreProhibited occurred on core  0. Exception was unhandled.
Register dump:
PC      : 0x400f360d  PS      : 0x00060330  A0      : 0x800dbf56  A1      : 0x3ffb7e00
A2      : 0x3ffb136c  A3      : 0x00000005  A4      : 0x00000000  A5      : 0x00000000
A6      : 0x00000000  A7      : 0x00000080  A8      : 0x00000000  A9      : 0x3ffb7dd0
A10     : 0x00000003  A11     : 0x00060f23  A12     : 0x00060f20  A13     : 0x3ffba6d0
A14     : 0x00000047  A15     : 0x0000000f  SAR     : 0x00000019  EXCCAUSE: 0x0000001d
EXCVADDR: 0x00000000  LBEG    : 0x4000c46c  LEND    : 0x4000c477  LCOUNT  : 0x00000000

Backtrace: 0x400f360d:0x3ffb7e00 0x400dbf56:0x3ffb7e20 0x400dbf5e:0x3ffb7e40 0x400dbf82:0x3ffb7e60 0x400d071d:0x3ffb7e90

IDF Monitor 为转储补充如下信息:

Guru Meditation Error of type StoreProhibited occurred on core  0. Exception was unhandled.
Register dump:
PC      : 0x400f360d  PS      : 0x00060330  A0      : 0x800dbf56  A1      : 0x3ffb7e00
0x400f360d: do_something_to_crash at /home/gus/esp/32/idf/examples/get-started/hello_world/main/./hello_world_main.c:57
(inlined by) inner_dont_crash at /home/gus/esp/32/idf/examples/get-started/hello_world/main/./hello_world_main.c:52
A2      : 0x3ffb136c  A3      : 0x00000005  A4      : 0x00000000  A5      : 0x00000000
A6      : 0x00000000  A7      : 0x00000080  A8      : 0x00000000  A9      : 0x3ffb7dd0
A10     : 0x00000003  A11     : 0x00060f23  A12     : 0x00060f20  A13     : 0x3ffba6d0
A14     : 0x00000047  A15     : 0x0000000f  SAR     : 0x00000019  EXCCAUSE: 0x0000001d
EXCVADDR: 0x00000000  LBEG    : 0x4000c46c  LEND    : 0x4000c477  LCOUNT  : 0x00000000

Backtrace: 0x400f360d:0x3ffb7e00 0x400dbf56:0x3ffb7e20 0x400dbf5e:0x3ffb7e40 0x400dbf82:0x3ffb7e60 0x400d071d:0x3ffb7e90
0x400f360d: do_something_to_crash at /home/gus/esp/32/idf/examples/get-started/hello_world/main/./hello_world_main.c:57
(inlined by) inner_dont_crash at /home/gus/esp/32/idf/examples/get-started/hello_world/main/./hello_world_main.c:52
0x400dbf56: still_dont_crash at /home/gus/esp/32/idf/examples/get-started/hello_world/main/./hello_world_main.c:47
0x400dbf5e: dont_crash at /home/gus/esp/32/idf/examples/get-started/hello_world/main/./hello_world_main.c:42
0x400dbf82: app_main at /home/gus/esp/32/idf/examples/get-started/hello_world/main/./hello_world_main.c:33
0x400d071d: main_task at /home/gus/esp/32/idf/components/esp32/./cpu_start.c:254

在后台,IDF Monitor 运行以下命令解码各个地址:

xtensa-esp32-elf-addr2line -pfiaC -e build/PROJECT.elf ADDRESS

配置 GDBStub 供 GDB 调试

默认情况下,如果 esp-idf 应用程序 crash, panic 处理函数打印上述的寄存器和堆栈转储,然后重启。

您可以选择配置 panic 处理函数,使其运行串行的 “gdb stub”。该程序可以与 gdb 调试器通信,提供内存,变量,栈帧读取的功能。虽然这不像 JTAG 调试那样通用,但您不需要使用特殊硬件。

要启用 gdbstub,运行 make menuconfig 并将 CONFIG_ESP32_PANIC 选项设置为 Invoke GDBStub

如果启用此选项并且 IDF Monitor 发现 gdbstub 已加载,它将自动暂停串口监控并使用正确的参数运行 GDB。GDB 退出后,电路板将通过 RTS 串行线路复位(如果已连接)。

IDF Monitor 在后台运行的命令是:

xtensa-esp32-elf-gdb -ex "set serial baud BAUD" -ex "target remote PORT" -ex interrupt build/PROJECT.elf

快速编译与烧录

使用快捷键 Ctrl-T Ctrl-A 暂停 IDF Monitor,并运行 make flash 目标,然后 IDF Monitor 就会恢复正常。任何更改的源文件将在烧录之前重新编译。

使用快捷键 Ctrl-T Ctrl-A 暂停 IDF Monitor,并运行 make app-flash 目标,然后 IDF Monitor 就会恢复正常。这与 make flash 类似,但只有主应用程序被编译和重新烧录。

快速重置

键盘快捷键 Ctrl-T Ctrl-R 将通过 RTS 线(如果已连接)重置开发板。

暂停应用程序

通过快捷键 Ctrl-T Ctrl-P 重启进入 bootloader,开发板将不运行任何程序。等待其他设备启动时可以使用此操作。使用快捷键 Ctrl-T Ctrl-R 重新启动应用程序。

输出显示开关

暂停屏幕上的输出,以查看之前日志,可以使用快捷键 Ctrl-T Ctrl-Y 切换显示(当显示关闭时丢弃所有的串行数据)。这样您可以停下来查看日志,不必关闭显示器就可以快速恢复打印。

Simple Monitor

较早版本的 ESP-IDF 使用 pySerial 命令行程序 miniterm 作为串行控制台程序。

这个程序仍然可以通过 make simple_monitor 运行。

IDF Monitor 基于 miniterm 并使用相同的快捷键。

IDF Monitor 已知问题

Windows 环境下已知问题

  • 如果您使用支持 idf_monitor 的 Windows 环境,却收到错误 “winpty: command not found”,请运行 pacman -S winpty 进行修复。
  • 由于 Windows 控制台的限制,gdb 中的箭头键和其他一些特殊键不起作用。
  • 偶尔当 “make” 退出时,可能会在 idf_monitor 恢复之前暂停 30 秒。
  • 偶尔当 “gdb” 运行时,它可能会暂停一段时间,然后才开始与 gdbstub 进行通信。