嵌入式Linux之Kernel(裁减移植)启动调试、打印技术 printascii(补充)、内核调试

时间:2022-06-13 20:16:51

嵌入式系统搭建过程中,对于系统平台搭建工程师在完成Bootloader的调试之后就进入Kernel裁减移植的阶段,其中最重要的一步是Kernel启动的调试,在调试Kernel过程中通常遇到最常见的问题是启动异常:

Uncompressing Linux............................................................

...........................done, booting the kernel.(挂死在此处)

 

注意:这里是arch/arm/boot/compressed/head.S的解压过程,调用了decompress_kernel()(同目录下的misc.c)->include/asm-arm/arch-xxx/uncompress.h的putc()实现。这是在uboot中初始化的,用的是物理地址,因为此时内核还没有起来。

而printascii则是调用了汇编。printascii()位于arch/arm/kernel/debug.S,他需要调用虚拟地址,此虚拟地址通过machine_start提供,而相关的宏在include/asm/arch-xxx/debug-macro.S实现,这下明白了。

10-05-14添加:debug.s里面需要判断一下当前是否打开了mmu,然后指定uart的基址。在解压阶段的head.s,mmu是1:1映射,目的是加快速度。到了内核的head.s,就是真正的mmu了,此时就是虚拟地址了。


导致驱动异常(启动挂死)的原因有很多,如基于EVM板的硬件做了修改(如更改了FLASH空间大小、地址和型号,更改了SDRAMDDR SDRAM空间大小、地址和型号,更改了晶振频率等),板卡ID号不支持等。那么如何进行调试那,其实有两种调试技术比较有效。

Kernel启动调试技术-使用printascii()函数跟踪start_kernel()有没运行,在booting the kernel之后Kernel最先执行的是start_kernel()函数,确认start_kernel()有否执行就是在其开始代码段添加printascii("start_kernel"),如果串口没有打印出start_kernel…,说明start_kernel()没有运行,那么可能的原因有Bootloader配置的启动参数错误、Kernel加载到(DDR) SDRAM的地址不正确,Kernel编译时指定的(DDR) SDRAM运行地址不正确等。这样就需要一项一项排查错误,当错误被排查完毕,通常打印出start_kernel…是种必然,如果打印出这仪信息说明Kernel已进入到start_kernel()执行,如果此时有串口启动打印就比较成功了,如果仍然没有打印启动信息,就需要另外一种调试技术。

附代码修改:init/main.c <<-

extern void printascii(const char*);    //Modify

asmlinkage void __initstart_kernel(void)

{

    char *command_line;

    extern structkernel_param __start___param[], __stop___param[];

   printascii("start_kernel");        //Modify

   smp_setup_processor_id();

->>

Kernel启动调试技术-使用printascii()函数打印printk()缓存信息,如果Kernel已进入到start_kernel()执行,仍然没有启动信息打印出来,说明串口波特率出问题的可能性比较大,启动信息是暂时缓存到临时buffer--printk_buf中的,进入start_kernel()中会对串口波特率重新初始化,当初始化完成后,缓存的系统启动信息便打印出来,不能打印说明用于串口波特率初始化的系统时钟源没有初始化正确,通常是系统时钟源和实际的晶振频率不一致导致的,通常排查和解决这个问题后,系统启动信息是能正确打印的。为了帮助解决问题,可以使用printascii()打印printk_buf内容。这样就能把printascii()打印的系统信息和预想的系统信息进行比较,从而加快解决问题的进度。

附代码修改:kernel/printk.c  <<-

extern void printascii(const char*);   //Modify

static char printk_buf[1024];           //Modify

asmlinkage int printk(const char *fmt, ...)

{

    va_listargs;

    intr;

    va_start(args,fmt);

    r= vprintk(fmt, args);

    va_end(args);

   printascii(printk_buf);            // Modify

    return r;

}

static int recursion_bug;

static int new_text_line = 1;

//static char printk_buf[1024];        //Modify

->>

如上是Kernel裁减移植过程中最重要的两个启动调试技术,灵活使用将带来工作效率的提升,不管硬件平台是那种ARM或者其它类型的CPU,也不管是哪个Kernel版本(如Linux-2.6.24Linux-2.6.30都可以采用这两个启动调试技术解决实际问题。为了支持printascii()函数,需要在Kernel裁减中(make menuconfig)添加Kernel hacking->[*]Kernel low-level debuggingfunctions的支持。

我的补充:

1/ 可以在/kernel/head.s里添加打印看是否跑到mmu开启前:


__turn_mmu_on:

    //打印一个字符a

    mov r9,r0

    mov r0,'a'

    bl printascii //该函数位于arch/arm/kernel/debug.s,调用了include/mach/debug-macro.S

    mov r0,r9
    //现在开启mmu
    mov    r0, r0
    mcr    p15, 0, r0, c1, c0, 0        @ write control reg
    mrc    p15, 0, r3, c0, c0, 0        @ read id reg
    mov    r3, r3
    mov    r3, r3
    mov    pc, r13    /*实际调用了__switch_data,在head-common.s*/


2/ 一般按楼上方法,在startkernel就可以打印出来,如果:在第一步可以打印,而开启mmu后不能打印,那绝对是虚拟地址映射问题,这个问题我搞了2天了....

3/ 如果还没有反应,就要检查串口打印那段debug-macro.S是否有问题了。

总结一下:

/compressed/head.s和/kernel/head.s基本上不用改,看文件头,2001年写的,就知道了.呵呵.