U-boot在Blackfin上的移植分析与调试
-BF561 EZKIT-Lite评估板的U-boot在该阶段的启动时,首先在第一阶段结束后,调用\U-boot 1.1.3\1ib_blackfin\board.c文件中的board_init_f()函数并执行。
然后再调用board.c文件中的board_init_r()函数并按先后顺序执行,其流程图如图2所示。
之后,再在board_init_r函数的最后调用\U-boot 1.1.3\common\main.c中的main_loop()函数。在执行过程中,系统会首先对自动启动内核进行倒计时,倒计时的时间由环境变量bootdelay的设定值决定。由于先前已经对串口进行了初始化,所以会在windows超级终端打印"ezkit:>",这样,mainloop()函数的执行将产生两条分支:一是等待u-boot的自启动命令执行,即执行bootcmd环境变量所设定的自动运行的命令(比如setenvbootcmd bootm 0x2000 0000),引导flash特定地址中的嵌入式操作系统;二是在u-boot的自启动命令执行前按下任意键,以进入u-boot的命令行。在此状态下可以查看和修改环境变量、下载更新U-boot和内核镜像文件、对flash进行擦写操作或通过命令启动操作系统(如bootm 0x2000 0000);
4 基于评估板的U-boot启动跟踪调试
4.1 第一阶段跟踪调试
由于U-boot的启动过程分为两个阶段,第一阶段在串口初始化之前无法获得字符串提示信息。这样,第一阶段的运行过程似乎就没办法掌握.但是,EZKIT561开发板提供16个用户可编程的LED,所以就可以通过这16个LED来了解u-boot在第一阶段的具体执行过程,即在U-boot第一阶段的几个不同的代码处添加LED指示程序。
ADSP-BF561有48个双向通用可编程I/O引脚。这些可编程引脚具有实现SPI接口的特殊功能。每一个可编程引脚均能通过操作一系列的标志控制寄存器、标志状态寄存器和标志中断寄存器来进行独立控制。由于一共有48个通用可编程I/O引脚,所以可将以上寄存器分成三组,每组可对16个通用可编程I/O引脚进行操作。
通过参考EZKIT56 1原理图可知,LED 5~20与PF 32~47 pins相连,可以跟踪堆栈配置。设计时可使用以下寄存器进行控制。
(1)FIO2_DIR寄存器
这是一个16位寄存器,若将其中的某一位设置为1,那么相应的PF引脚就可作为输出;反之,则为输入。其相关设置代码如下:
(2)FIO2_FLAG_D
这也是一个16位寄存器,对其写操作时,可指定相应的PF引脚状态;而当进行读操作时,则返回相应的PF引脚的值。它的每一位都控制着一个LED灯。其相关设置代码如下:
w [p0]=r0;
ssync;
添加的跟踪堆栈配置程序的流程图如图3所示。修改代码后即可在U-boot文件夹路径下依次输入以下命令:make clean、make mrproper、make ezkit561 config和make,然后再利用bfin-u.clinux-objcopy将生成的U-boot.bin转换为U-boot.hex,最后通过VDSP++开发环境中TOOL下的flashprogrammer将u-boot.hex烧写到flash中,同时进行复位操作以观察LED的变化。
本设计希望在堆栈配置前使LED 13、LED 14亮,其它LED灭,持续时间为1 s;而在堆栈分配之后使LED 11、LED 12亮,其它LED灭,持续时间为1 s。其实际的观察结果是,在复位之后,LED 13、LED 14持续亮1 s,接着LED 11、LED 12持续亮1秒,可见其完全达到了预期目标。
4.2 第二阶段跟踪调试
第二阶段是在进人C函数之后,就进行串口的初始化。之后,便可通过向串口打印信息来实时跟踪所启动的执行流程,以了解程序目前执行的具体部分或运行到哪一个阶段出现了问题。
下面以打印串口初始化完成信息为例。首先在U-boot第二阶段找到串口初始化的代码,即U-boot/lib-blackfin/board.c文件的serial.init()函数,然后在此函数之后添加printf("serial initializationis ok!\n")以实现打印。其程序代码如下:
修改代码后的编译和下载步骤如前所示,调试时使用的串行通信软件是windows自带的"超级终端"程序,所选择的"每秒位数" (即波特率)为57600,传输文件使用的通信协议为Kermit协议。配置好超级终端后,按下开发板上的复位键.终端便可显示出系统启动过程的相关信息。系统复位后,第一行显示的是"serial initializa-tion is ok!"。这便是自行添加的打印语句,其主要功能是提示串口初始化已完成。
由于第二阶段可以通过串口打印信息,且在相关的每一阶段均可添加相关的printf句来实现打印提示信息,所以跟踪及调试都比较容易。
5 结束语
通过分析基于Blackfin 561微处理器构建的嵌入式开发板EZKIT561的U-boot代码,以期对Boot Loader的启动过程有一个比较深入的理解,文章还通过一些调试方法对其运行阶段进行跟踪,以便对将来在开发板上的ucLinux移植和进一步的视频编解码工作进
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