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          基于AM335x的U-Boot/SPL 的CCS 調(diào)試

          作者: 時間:2016-09-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          在基于Linux的軟件開發(fā)流程中,第一步就是U-Boot/SPL(SecondProgram Loader)的移植。在移植中遇到問題比較常見,而U-Boot/SPL的調(diào)試手段比較簡陋,不便于迅速找到問題。利用仿真器可以單步調(diào)試的特點,就可以迅速定位到出問題的代碼所在位置,加速移植的調(diào)試過程。本文主要介紹如何用+emulator調(diào)試基于的U-Boot/SPL。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201609/304511.htm

          1. Linux啟動過程以及U-Boot/SPL調(diào)試代碼的準(zhǔn)備

          1.1 [url=]AM335x Linux[/url]的啟動過程

          AM335x Linux的啟動主要包括ROM,SPL, U-Boot 和kernel四個啟動步驟:

          A. ROM code

          ROM code是固化在芯片內(nèi)部的代碼,當(dāng)上電時序正確,而且晶振等芯片啟動所需的條件都具備時,AM335x會從ROM code開始運(yùn)行。

          ROM code首先會讀取sys_boot引腳上的配置,以確定存放SPL的存儲器,或者可以獲取SPL的外設(shè)。

          具體可以參考AM335x technical reference manual中的第26章 Initialization。

          ROM code會從相應(yīng)的地方讀取/獲取SPL,并運(yùn)行SPL。

          B. SPL

          SPL 和U-Boot 是bootloader的兩個階段。這里分為兩個階段的原因是, ROM code中不會配置DDR,時鐘等最小系統(tǒng),所以ROM code只能把bootloader加載到片上SRAM中,而片上SRAM對成本影響很大,所以通常很小,例如在AM335x上只有64K,不足夠放下整個U-Boot,所以將U-Boot分成兩部分,SPL和U-Boot。

          SPL主要的職責(zé)就是初始化DDR,時鐘等最小系統(tǒng),以讀取U-Boot,并加載到DDR中。具體來看,SPL 由ROM code加載到片上SRAM的起始位置,也就是0x402F0400。SPL會進(jìn)一步對芯片進(jìn)行配置,主要包括以下幾個方面以完成其主要職責(zé):

          a. 配置ARM core。 主要包括對中斷向量表,cache,MMU等的配置。

          b. 配置時鐘系統(tǒng),主要是PLL等。這個是配置各個功能模塊的基礎(chǔ)。

          c. 配置UART,timer等。主要用于輸出必要的調(diào)試信息,或者提供些時鐘工具。

          d. 配置I2C和PMIC。這個主要是為了配置電源管理芯片。

          e. 配置DDR。

          f. 配置 U-Boot所在的存儲器或者外設(shè)。

          完成配置后,SPL會讀取U-Boot,并運(yùn)行U-Boot。

          C. U-Boot

          U-Boot 主要的工作就是正確加載Kernel。和SPL類似,U-Boot也是要加載下一個階段的image,但是U-Boot提供了更多外設(shè)的支持和更多的調(diào)試工具。所以,U-Boot也要進(jìn)行各個模塊的配置,上述SPL配置的部分, 除了DDR外,U-Boot也會根據(jù)需求重新配置(這里重置主要是U-Boot是一個開源工程,其要兼容某些特殊的芯片,從而需要做重載)。此外,U- Boot也會對網(wǎng)口,SD卡等根據(jù)需求進(jìn)行配置。

          U-Boot 和SPL的工作流程比有一點是有較大差異的,就是會對自身進(jìn)行一次重載。這個在后面介紹U-Boot調(diào)試的時候,會有具體介紹。

          完成配置后,U-Boot 會從相應(yīng)的存儲器或者外設(shè)讀取Kernel,并傳遞參數(shù)給kernel,運(yùn)行kernel。

          D. Kernel

          Kernel運(yùn)行起來就代表Linux運(yùn)行起來了,表明了啟動過程的結(jié)束。

          1.2 U-Boot/SPL 調(diào)試代碼的準(zhǔn)備

          1.2.1下載U-Boot/SPL 代碼

          U-Boot/SPL的代碼在一個包里面,通過編譯宏來分別編譯。目前TI U-Boot/SPL 代碼發(fā)布主要有兩個渠道,具體如下

          A. 通過GIT開源的方式發(fā)布:

          git://arago-project.org/git/projects/U-Boot-am33x.git

          可以獲取最新的代碼,包含了最新的bug的修復(fù)。

          B. 通過TI的官網(wǎng)的EZSDK發(fā)布:

          http://software-dl.ti.com/dsps/dsps_public_sw/am_bu/sdk/AM335xSDK/latest/index_FDS.html

          EZSDK是正式發(fā)布的軟件包,經(jīng)過全面測試,性能穩(wěn)定,U-Boot/SPL在board-support 目錄中。可以選擇EZSDK作為開發(fā)的基礎(chǔ)代碼。當(dāng)有問題時, 可到GIT上查找最新的代碼是否有bug fix。

          1.2.2 U-Boot/SPL的編譯

          為了便于用進(jìn)行調(diào)試, 在編譯上需要注意兩點,其一,是要加入調(diào)試信息,就是為了加入symbol等信息;其二,去掉編譯器的性能優(yōu)化編譯選項,這個主要是因為,優(yōu)化后的代碼執(zhí)行順序相對C代碼會有調(diào)整。

          針對這兩點,在Uboot/SPL中,需要在config.mk中進(jìn)行修改:

          A. 在CFLAG 和 AFLAG中加入調(diào)試編譯選項,從而加入調(diào)試信息:

          278ALL_AFLAGS = $(AFLAGS) $(AFLAGS_$(BCURDIR)/$(@F)) $(AFLAGS_$(BCURDIR)) –g

          279ALL_CFLAGS = $(CFLAGS) $(CFLAGS_$(BCURDIR)/$(@F)) $(CFLAGS_$(BCURDIR)) –g

          B. 去掉 CFLAG中的編譯選項, -O2(U-Boot中默認(rèn)是-O2)

          61 HOSTCFLAGS = -Wall -Wstrict-prototypes -O2-fomit-frame-pointer

          編譯過程可以參考http://processors.wiki.ti.com/index.php/AM335x_U-Boot_User%27s_Guide

          1.2.3 可執(zhí)行文件

          經(jīng)過編譯后,就會生成可執(zhí)行文件,也就是我們通常所說的image,這里會生成的image主要用AM335xLinux啟動的兩個階段,MLO(SPL)和U-Boot。

          這里,SPL生成的image在am335/U-Boot-am33x/am335x/中,

          A. am335/U-Boot-am33x/MLO 負(fù)責(zé)AM335x啟動的第一階段。

          B. U-Boot- 作為帶有調(diào)試信息的image,可以在中用作導(dǎo)入調(diào)試信息。

          C. U-Boot-.bin 包含有調(diào)試信息,是調(diào)試時需要的image。

          D. U-Boot-spl.map 這個文件里面存儲了spl的memory map信息,可以找到各函數(shù)入口的地址。

          U-Boot生成的image在U-Boot-am33x/am335x中,具體如下:

          A. U-Boot.img負(fù)責(zé)AM335x啟動的第二階段

          B. U-Boot 包含有調(diào)試信息,屬于ELF格式,是調(diào)試時需要的image。

          C. U-Boot.map這個文件里面存儲了U-Boot的memory map信息,可以找到各函數(shù)入口的地址

          調(diào)試環(huán)境主要包含3個部分,仿真器,集成調(diào)試環(huán)境和開發(fā)板。下面將逐一介紹:

          2.1 仿真器(emulator)

          目前支持AM335x的仿真器的型號比較多,有XDS560v2,XDS510,XDS100v2, XDS100v3,等,比較常見的是XDS560v2和XDS100v2。

          XDS560v2,性能好,速度快,具有trace功能,但是價格偏貴。 XDS100v2價格比較便宜。 其具備和XDS560v2一樣的基本調(diào)試功能,只是XDS100v2的速度相對略慢。


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