使用CCS调试基于AM335X的SPL、Uboot(原创)

使用CCS调试基于AM335X的SPL、Uboot

一、开发环境

1、硬件平台：创龙AM3359核心板

2、SDK版本：ti-processor-sdk-linux-am335x-evm-03.00.00.04-Linux-x86-Install

3、Uboot版本：u-boot-2016.05-g1051776-v1.4.tar

4、CCS版本：CCS6.2.0.00050_linux-x64.tar

二、开发准备

1、使用虚拟机安装64位 Ubuntu16.04系统。

2、SDK的安装按照创龙提供的相关文档或TI官网的相关指导

3、CCS使用CCS6.2版本，需要注意以下几点

（1）    需要安装对应SDK版本的推荐CCS版本（6.13）或以上版本，这里使用了CCS6.2版本，否则会出错或有相关的库不支持。

（2）    要注意CCS版本和相应的ubuntu版本是否兼容，参见TI相关网站查看，如：

http://processors.wiki.ti.com/index.php/Download_CCS#Code_Composer_Studio_Version_6_Downloads

（3）    需要按照相关安装指导进行安装，如下：

Ubuntu 16.04 64bit

Resolve Dependencies

• sudo apt-get update
• sudo apt-get install libc6:i386 libx11-6:i386 libasound2:i386 libatk1.0-0:i386 libcairo2:i386 libcups2:i386 libdbus-glib-1-2:i386 libgconf-2-4:i386 libgcrypt20:i386 libgdk-pixbuf2.0-0:i386 libgtk-3-0:i386 libice6:i386 libncurses5:i386 libsm6:i386 liborbit2:i386 libudev1:i386 libusb-0.1-4:i386 libstdc++6:i386 libxt6:i386 libxtst6:i386 libgnomeui-0:i386 libusb-1.0-0-dev:i386 libcanberra-gtk-module:i386 gtk2-engines-murrine:i386 unzip

Note: the libgcrypt11 library is not supplied with Ubuntu 16.04 anymore. In this case, please check this blog post for details on how to install it in your system.

Install CCS

• ./ccs_setup_6.x.x.xxxxx.bin (replace the x.x.xxxxx with the version number of your installer executable).
  • If the installer does not even start, please make sure to install all the dependencies above before attempting to run it.
  • If the install fails, you may need to unset the environment variable JAVA_TOOL_OPTIONS and try again, as mentioned in this support thread
  • Complains about libudev.so.0 missing
    • One workaround is mentioned in this blog post
    • Another suggestion is to run this command: sudo ln -s /lib/i386-linux-gnu/libudev.so.1 /lib/libudev.so.0

Install Drivers

• Go to the /ccsv6/install_scripts folder
• sudo ./install_drivers.sh

安装好后运行相关命令查看如下：

三、编译、建立目标调试环境

1、 编译Uboot、SPL代码

（1）参考创龙光盘资料《1-6.U-Boot编译方法》或SDK相关指导

（2）编译完成后在Uboot根目录下生成相关文件如下：

（3）注意：SPL编译后的u-boot-spl.bin和u-boot-spl文件在/SPL目录下，可以将u-boot-spl拷贝到UBOOT根目录下，此步骤在调试SPL时有用，后续会说明。

2、  建立仿真环境

（1）引入uboot工程

（2）挂接仿真器Spectrum Digital XDS560V2 STM USB Emulator，建立debug目标

相关步骤可参考：

http://processors.wiki.ti.com/index.php/Sitara_Linux_Training:_uboot_linux_debug_with_ccsv5

注意下图中导入代码时的提示（important）部分

倒入uboot代码，建立调试配置文件如下：

四、  调试SPL

（1）连接目标：右键点击配置文件，右键菜单中选择Launch SelectedConfiguration，连接成功后，可以得到下图

（2）  此时，PC 和仿真器以及仿真器和SOC的JTAG连接成功，但是ARM core还没有连上。从图中可以看到，有多个core的配置选项，由于U-Boot/SPL,Linux 运行在ARM coretex-A8 core上，这里只关注ARM core。在Debug窗口中，右键点击CortxA8 core, 选择Connect Target. 连接成功后,如下图所示：

（3）选择hradware reset,得到结果如下图：

在开始调试SPL之前，是需要设置Cortex-A8 core到ARM状态。ARM core 启动后，默认在Thumb（16bit）模式下，需要将其切换到ARM（32bit）下。具体做法是，View->Registers, 展开CPSR寄存器，把T位设置为0。或者采用hradware reset‘’

(4)  LOAD 二进制文件：

Click Tools -> Load Memory

选择加载的地址。由于加载的U-Boot-spl.bin是RAW data，所以需要指定loadaddress，这个地址就是SPL的入口地址,对于AM335x，SPL的入口地址是0x402F0400，对应的宏定义为CONFIG_SPL_TEXT_BASE。如下图所示：

（5）倒入symbols

• Click Run -> Load -> Load Symbols...

需要注意的是：需要选择之前拷贝到UBOOT源码根目录下的u-boot-spl，若是选择的是/spl目录下的u-boot-spl，则调试时会找不到相关文件或代码原因待定。

如下图操作：

注意：选择的ELF文件的路径

（6）开始调试

倒入symbols后的debug窗口如下：

可以看到起始位置在0x402f0400.可以在C函数中设置断点，如下所示：

设置好断点后，点击green run按钮运行SPL，会看到运行至断点处

在这时可用工具栏的单步执行按钮进行单步执行操作。

至此，SPL阶段的调试环境搭建完成。

五、  调试UBOOT

总体来说， U-Boot的调试过程和SPL调试过程是类似的，这里主要说明不同的几点：

A.   从AM335x的启动过程可知，U-Boot是运行在DDR中的，而DDR是由SPL来初始化的，SPL还会初始化相关底层功能。所以，加载U-Boot前，先加载并运行SPL。

B.   此版本的UBOOT使用了FDT（扁平设备树文件）。编译后的文件意义如下

所以我们需要导入u-boot.bin文件，此文件包含了uboot和.dtb所有信息。这是和不使用设备树的uboot的调试不同之处。

C.   UBOOT代码执行过程中会有重定位操作，在board_init_f和board_init_f之间的relocate_code中实现。这个版本中的relocaddr= 0x8FF57000。为了能够调试重定位前、后的两部分代码。在LOAD symbols时，通过offset来区分。

1、调试relocation之前的 UBOOT代码

(1)加载U-Boot-spl.bin

(2)运行U-Boot-spl.bin之后立刻停住，如下所示

(3)加载u-boot.bin,start address: CONFIG_SYS_TEXT_BASE          0x80800000

(4)load symbols->u-boot

加载完成后界面如下：

可以看到起始地址是0x80800000,还可以看到相应的源文件vectors.s

(5)设置断点

找到重定位前的C函数board_init_f，打断点，如下;

点击运行后看到停在断点处，如下图所示：

(6)单步调试执行

至此，可以单步执行相应的代码调试。

注意：这样就可以调试relocate_code之前的代码。

2、调试relocation之后的 UBOOT代码

参考relocation之前的调试方法，relocation之后的 UBOOT代码调试在第（4）步有区别，之前（1）（2）（3）步一样，体现为加载symbols时有offset,offset这里为relocaddr   = 0x8FF57000。

如下图所示：

(4)load symbols->u-boot

加载之后界面如下：

与relocation之前的调试步骤对比，在这时并不能看到相应的源码或文件，我的理解是因为在此时符号表被加载到了0x8FF57000，固在0x80800000看不到相应代码（symbols）。不过没关系，这里我们只是为了调试relocation之后的代码。

(5)设置断点

在board_init_r 函数中打断点

点击运行，会看到代码停在断点处。如下图所示：

此时，就可以通过单步运行来进行相关代码调试。

注意：在SPL和UBOOT调试阶段时，设置断点及仿真时的技巧和方法还需进一步摸索。也可参考TI相关说明，比如：

六、  总结

之前查看网上相关资料，发现基于CCS调试UBOOT的文章也有详细的步骤讲解，但是由于SDK版本的差别。在一些方面有差异，如编译过程，UBOOT外设初始化方式，是否使用设备树及DM等。固基于此版本进行相关总结，时间紧迫，论证并不充分，要是有不正确之处，欢迎指正。同时也会在后期不断完善补充各种发现的问题。