uboot调试指南

Uboot调试参考指南
一、调试目的
Uboot的调试旨在通过观察uboot运行时状态来测试硬件问题。

二、调试步骤
1.修改代码
在uboot代码路径下，编辑uboot代码，需要做以下修改；
a.修改config.mk文件，添加以下两行内容：
AFLAGS += -Wa,-gdwarf2
CFLAGS += -g2 -gdwarf-2
b.修改. /arch/powerpc/lib/board.c文件
debug("Now running in RAM - U-Boot at: %08lx\n", dest_addr);
printf("Now running in RAM - U-Boot at: %08lx\n", dest_addr);
将debug改为printf，如上所示。

2.编译uboot
执行make BSC9131RDB_SYSCLK100_NAND，编译uboot
3.将编译好的u-boot-nand.bin（uboot image格式）及u-boot（elf格式文件）文件拷
贝出来
4.烧录uboot
将步骤3中保存的u-boot-nand.bin烧录到目标板中，烧录过程略。

5.建立工程
a.在cw界面，点击file->import, 选择code warrior -> Power architecture ELF
executable,如图1所示：
图1 建立elf工程
b.选择步骤3中保存的u-boot(elf格式文件)，toolchain选择bareboard application，
target OS选择none，工程名字请根据需要设置，比如我的机器上设置为example，
点击next，如图2所示：
图2 载入elf文件c.选择处理器，9131，如图3所示
图3 选择处理器d.选择调试链接使用硬件，如图4所示
图4 选择调试链接使用硬件
e.配置硬件连接特性，图5所示
图5 配置工程连接特性
f.完成工程创建
6.匹配源代码
Uboot调试工程创建完成后，通过在修改uboot代码编译的uboot elf文件中已经包含符号表信息，其对应的源代码信息已经包含着elf文件中，因为我们的uboot编译是在linux服务器上执行，而cw的调试是在Windows机器上，因此，需要将uboot elf中的代码信息链接到windows的代码中。

A.指定某一个文件的连接关系，后续的连接都会自动对应起来；
图6 配置源代码映射
B.若双击其中某个文件显示找不到源代码，则指定源代码即可
7.编辑连接/调试
A.启动configuration配置，点击run->debug configuration，如图7所示
图7 配置调试
B.选择codewarrior attach进行配置，如图8所示
图8 配置cw attach
C.配置连接，选择连接，new，选择硬件或软件模拟器连接，选择PA，
BSC9131RDB->ROM，选择BSC9131RDB-core0_ROM_BSC9131PA NAND u-boot 32 all stage，如图9所示：
图9 配置硬件或者模拟器连接
D.在目标行，选择new目标，选择硬件或者软件模拟器连接->PA，选择9131，如
图10所示
图10 配置目标
E.点击next，选择初始化目标
${PA_TOOLS_HOME}/PA_Support/Initialization_Files/Qonverge/BSC9131RDB_uboo t_32.tcl，如图11所示
图11 选择初始化目标
F.选择内存初始化目标，点击内存选项卡，选择内存配置
BSC9131RDB_uboot_32_NAND.mem，如图12所示
图12 选择内存配置
G.点击finish，完成配置
H.在cw attach配置界面，在main选项卡中点击apply，应用配置
I.配置debugger备用加载地址，点击debugger选项卡，点击PIC选项卡，进行备
用加载地址配置，如图13所示：
图13 配置备用加载地址
J.填入0xfffff000，点击apply，点击debug，如图14所示，即可调试uboot启动第一阶段
图14 启动调试
K.执行上一步骤后调试界面出现，如图15所示，调试界面
图15 启动调试界面
L.点击复位按钮，在弹出的服务对话框中，确定初始化目标为BSC9131RDB_uboot_32.tcl，如图16所示
图16 执行复位
M.复位后即可执行单步调试，如图17所示
图17 执行服务后调试界面N.执行单步跟踪，可以调试start.S代码，如图17所示
图17 调试uboot启动第一阶段
三、调试阶段
Uboot的调试从内存布局的视图可以分为四个主要阶段：
1.Flash内执行阶段
2.使能MMU并在flash内执行
3.使能MMU并relocate到内存阶段
4.内存运行阶段
Uboot不同阶段的调试工程建立，连接建立的过程基本一致，不同之处是PIC的设置；
四、后续阶段调试
在第二部分建立的工程中已经可以调试第一阶段uboot，当单步执行到无法对应C代码时，即显示no source available for 0x****时，说明代码已经执行到第二阶段，如图18所示，需要进行第二阶段调试的配置；
图18 第二阶段开始
1.点击主菜单Windows->show view->debug shell，如图19所示
图19 调出debug shell窗口
2.在开始的debug shell中输入命令setpicloadaddr 0xff801000,如图20所示，则即可对
应C代码继续单步执行：
图20 设置第二阶段pic offset
3.继续单步调试，可以在汇编语言或者c语言出设置断点，继续执行；
4.当发生no source available for 0x*****时，说明已经进入uboot启动第三阶段，此时
如图21所示；
图20 uboot调试进入第三阶段
5.在debug shell窗口中设置setpicloadaddr 0xff800000，如图21所示
图21 设置第三阶段的pic offset
6.继续调试，当进入第四阶段运行时，在debug shell中输入setpicloadaddr 0x36f30000,
即可继续进行调试。

五、各阶段PIC offset的确定
1.启动阶段pic offset的确定
系统启动后，pc指针会指向0xfffffffc的地址执行，此地址上是一条跳转指令，会跳
转到0xfffff000地址执行。

如图22所示，此地址即为uboot的加载地址，因此需要
设置uboot pic offset为0xfffff000地址；
图22 第一阶段pic offset地址确定
2.第二阶段pic offset地址的确定
第二阶段与第三阶段的pic offset地址确定都是通过查看代码的方式来确定的。

将disassembly窗口向上滚动，发现到代码起始处地址即为当前阶段pic offset地址，如图22，图23所示：
图22 第二阶段pic offset地址确定
图23 第三阶段启动pic便宜地址确定
3.第四阶段pic offset地址的确定：
a)修改将uboot代码arch/powerpc/lib/board.c，将其中debug("Now running in
RAM - U-Boot at: %08lx\n", dest_addr);修改为printf输出；
b)在uboot启动过程中，查看串口输入，如图24所示，记下地址，即为ram运
行后的pic 偏移地址。

图24 第四阶段pic offset的确定
六、调试过程中其他需要注意的问题
1.注意代码的匹配，生成elf即uboot-nand.bin的代码为同一份代码，此特性在编译
时已经保证，无需赘述，但是往往windows调试环境上的代码与生成uboot的代码
不严格匹配，将导致软件调试时代码不匹配。

2.调试时需要初始化，即调试开始后往往需要按下reset按钮，才能如我所愿的进行
单步调试
3.Pic offset的确定，不同阶段的确定方法不同，而freescale并没有提供第一、第二、
第三阶段的确定方式，此方法非官方，不过在我的机器上可以调试工作。

4.调试过程中寄存器、内存、断点等调试方法不再赘述。