内核启动调试

    技术2025-12-06  1

    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 __init start_kernel(void)

    {

        char * command_line;

        extern struct kernel_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_list args;

        int r;

        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-2.6.24  、Linux-2.6.30  等  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   debugging functions  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.

    原文地址:http://blogold.chinaunix.net/u3/91445/showart_2393142.html

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