Hisilicon 平台调试经验总结

Hisilicon 平台调试经验总结

2017年12月05日 11:45:54

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记录最近一年调试hisilicon 平台的相关经验，现已经转到互联网云存储方面的。话说嵌入领域，智能硬件领域，无非就是CPU，外设；但鉴于现在芯片原厂SDK 中基本都封装好啊！ 改动的比较少，差不多就是按部就班的过程；  处于自己对互联网行业的向往， 现总结自己关于嵌入开发，特别是海思平台的开发； 鉴于自己的前期不重视，总结出三个字，“精，深，面”；精则为精通某一领域，深则为深挖其中的精髓，面则为逐步扩宽自己的知识面；

前面的纯属扯淡，欢迎调侃！

1.      3518EV200之Liteos

1.1  uboot篇

编译配置：make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-hisiv300-linux- hi3518ev200_config

编译：make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-hisiv300-linux-   

生成bin档：./mkboot.sh reg_info_hi3518ev200.bin u-boot-hi3518ev200.bin

注意，reg_info_hi3518ev200.bin 为SDK中uboot_tools 目录生成的xls文件生成的io配置文件。

1.2  Liteos系统篇

编译Liteos系统：make CHIP=hi3518ev200

编译liteos APP程序：make CHIP=hi3518ev200 （原SDK Sample目录中会生成sample.bin程序，该程序主要实现驱动的初始化，文件系统的初始化，挂载文件系统，以及应用业务）

1.2.1         uboot 引导Liteos系统的启动CMD参数：

nand flash：   

setenv bootcmd 'nand read 0x800080000x100000 0x700000; go 0x80008000’; saveenv

spi flash：

setenv bootcmd 'sf probe 0;sf read0x82000000  0x100000 0x700000;go 0x80008000'

注意，0x80008000 为Liteos 固定的启动地址，它是在编译时指定的连接启动地址，可在board.ld中修改。

1.3  Liteos 文件系统篇

1.3.1         Jffs2

JFFS2 （日志文件系统）：管理在设备上实现的日志型文件系统；它主要应用与NOR型闪存，特点是可读写、支持数据压缩，并提供崩溃/掉电安全保护，提供写平衡支持。

初始化步骤：

（1）初始化头结点

         init_head（）

（2）添加JFFS2 分区

         add_mtd_parttion（类型，分区起始地址，分区长度，分区号）

（3）挂载JFFS2

         mount（）实现设备节点和挂载点的挂载

         shell 挂载命令  mount/dev/spinorblk1 /jffs1 jffs

         判断是否挂载成功：在文件系统的根目录是否可以正常查看到挂载目录

         将从串口得到如下回应信息，表明挂载成功。

         HuaweiLite OS# mount /dev/spinorblk1/jffs1 jffs

         挂载成功后，用户就能对norflash进行读写操作。

（4）卸载JFFS2

    umount（）

（5）删除JFFS2 分区

     delete_mtd_partition 删除已经卸载的分区

jffspar 查看挂载分区的情况，如显示下列log 则说明挂载ok

jffs_partition num:0, devname:/dev/spinorblk0, mountpt:/jffs0, startaddr:0x0100000, length:0x0300000

1.3.2         FAT文件系统

它是File Alloction Table（文件配置表）的简称；它将硬盘分区为MBR、DBR、FAT、FDT、FADT区等5个区域；

ffconf.h FAT文件系统配置文件，可设置文件读写的相关属性

初始化步骤：

（1）      设备识别

（2）      文件系统挂载与卸载     mount /dev/mmcblk0p0 /sd0p0 vfat       ;umount /sd0p0

1.4  Liteos NAND/NOR Flash 篇

初始化步骤：

（1）      初始化nand flash控制

Nand_init() /spinor_init() 初始化主控

（2）分区，flash 控制器初始化后，即可对其进行分区操作。

int add_mtd_partition( char *type, uint32_tstart_addr, uint32_t length, uint32_t partition_num)

[type]:存储介质类型，指定字符串为"nand"与"spinor"。分别代表两类存储介质。

[start_addr]:分区操作flash的物理开始地址。

[length]:分区操作Nand flash的分区大小。

[partition_num]:分区盘符。

eg：

add_mtd_partition("nand", 0x900000,16*0x100000, 0);

（3）挂载分区

int mount(FAR const char *source, FAR constchar *target,FAR const char *filesystemtype, unsigned long mountflags,FAR constvoid *data)

[source]: 挂载源设备。参数意义指需要挂载的设备结点。

[target]: 挂载点目录。

[filesystemtype]: 挂载文件系统类型。

[mountflags]: 挂载标志。在此例挂载暂时无义，可传入0 参数。后续版本会进行

扩展。

[data]:挂载追加参数。此例挂载暂时无义。可传入参数0。

eg:

mount("/dev/nandblk0","/yaffs0", "yaffs", 0, NULL);

1.5  Liteos MMC/SD/EMMC篇

初始化步骤：

#1 初始化SD/MMC/SDIO模块        SD_MMC_Host_init()

#2 挂载设备         mount（） 

#3 格式化设备       format(const char *dev, int sectors) 格式化FAT32 文件系统

#4 分区设备     

int add_mmc_partition(structdisk_divide_info *info, size_t sector_start,size_t sector_count);

参数说明：

*info：必须指定为extern structdisk_divide_info emmc；

sector_start：分区的起始扇区位置，目前版本以512kbyte为一个扇区。

sector_count：分区的扇区数量，目前版本以512kbyte为一个扇区。

1.6  Liteos 其他驱动篇

1.6.1 I2C

功能：完成CPU 对I2C 总线上连接的从设备的读写

#1 i2c初始化

i2c_dev_init()

#2 i2c 读写

i2c_read 命令对I2C 外围设备进行读操作：

i2c_read <i2c_num><device_addr> <reg_addr> <end_reg_addr> <reg_width> [data_width][data_rate].

i2c_write 命令对I2C 外围设备进行写操作：

i2c_write <i2c_num><device_addr> <reg_addr> <reg_value> <reg_width> [data_width][data_rate].

1.6.2 SPI

功能：完成对SPI 总线上连接的从设备的读写

#1 初始化

hi_spi_init()

1.6.3  USB Host Controller

初始化函数：usb_init() 

1.6.4   DDR 内存管理

#1 所有DDR内存中，一部分由操作系统管理，称为OS内存；另一部分由MMZ模块管理，供媒体业务单独使用，称为MMZ内存。

#2 OS内存起始地址为0x80008000，MMZ内存起始地址默认为(Hi3518EV200: 0x82000000;Hi3518EV201:0x81000000;Hi3516CV200:0x84000000)，OS内存起始地址固定，不能修改。MMZ内存起始地址可以根据客户的场景业务修改。

#3 MMZ内存由MMZ内核模块管理，MMZ模块初始化时，通过参数指定其大小。

#4  请注意MMZ内存地址范围不能与OS内存重叠。

1.7  Liteos Shell指令篇

1.7.1 注册命令函数：

UINT32 osCmdReg( UINT32 uwCmdType, CHAR *pscCmdKey,UINT32

uiParaNum,CMD_CBK_FUNC pfnCmdProc )；

– uwCmdType：命令类型，对外提供的命令类型为CMD_TYPE_EX。

– pscCmdKey：命令关键字，函数在Shell中访问的名称。

– uiParaNum：调用的执行函数的入参个数。

– pfnCmdProc：函数地址，即执行函数。

这个函数可以将一个函数链接到Shell中，可以在Shell命令行中使用。

1.7.2 常见shell 指令

#1 starthapd 用于启动AP 模式

startapd [channel][ssid][encryptionscheme][encryptionalgorithm][pwd]

                            信道    名字   加密方式           加密算法           密码

 参数总结：

channel            信道       0~11

encryptionscheme   加密方式   none，wep-shared，wep-open，wpa，wpa2，wpa+wpa2

encryptionalgorithm 加密算法  tkip，aes，tkip+aes            

注意：当加密方式为none 时，后面的参数就不需要再加

eg：        

         startapd3  ddpai_liteos wpa2 aes 1234567890

         startapd3  ddpai_liteos none

#2  stopapd  关闭AP模式

#3  startwpa   开启WiFi的station  

#4  setwpamode   设置WiFi station模式各项参数

命名格式：setwpamode [name] [encryptionscheme][encryptionalgorithm] [pwd]

#5  stowpa  关闭station模式

#6 iperf 测试网络传输速度

命令格式： iperf[-c] [ipaddrss]     

#7 memcheck 检查动态申请的内存块释放完整，释放存在内存踩踏

2 Hi3559 Liteos/Linux 系统篇

2.1  uboot篇

它主要完成引导liteos/linux 系统的功能；

配置指令：make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-hisiv500-linux- hi3519_config

编译指令：make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-hisiv500-linux-

镜像生成指令：./mkboot.sh reg_info.bin hi3519_uboot.bin 

2.2 Liteos/linux 系统篇

Liteos				Linux
NDK	MAPI	Local	HisysLink	HisysLink	MAPIClient

ndk 提供媒体相关的采集、处理、编解码等驱动和库，对外以MAPI接口形式呈现

#1 编译osdrv：

make osdrv -C ndk 或者 进入到ndk子目录，执行makeosdrv

#2 编译ndk：

make mapi -C ndk  或者 进入ndk子目录，执行makemapi

#3 编译Middleware:

make middleware   或者 进入middleware子目录，执行makemiddleware

#4 Uboot 编译：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-hisiv500-linux-hi3559_config

make ARCH=armCROSS_COMPILE=arm-hisiv500-linux-

./mkboot.sh reg_info.bin hi3519_uboot.bin

#5 kernel 编译：

cp arch/arm/config/hi3559_xxx_defconfig.config

make ARCH=armCROSS_COMPILE=arm-hisiv500-linux- menuconfig

make ARCH=armCROSS_COMPILE=arm-hisiv500-linux- uImage

#6 LITEOS 编译

cd platform/liteos/liteos/

make menuconfig

make

#7 IPCM(Inter-Processor CommunictionModule)  多核通信模块，实现Liteos与linux 之间的通信

./build.sh

注意：当拿到3559 SDK时，需要进入到ndk文件夹。执行一次make all，对整个SDK进行编译；以后如要编译进入每个模块内执行makefile，详见个模块内部的makefile；

如编译出现部分错误，请参照Hi3559_编译环境note.txt 文件；

切记：3559 SDK 开发环境需用64位系统！！！！！

2.3 Liteos /Linux 内存布局

Hisilion 默认参考：

Linux Sys Mem	Liteos sys Mem	IPCM	Parameter	Linux MMZ	Liteos MMZ
96M	80M	4M	1M	8M	220M

切记：必须先加载liteos，再加载linux

Liteos 内存配置文件 ：platform/bsp/hi3559/cortex-a17/board.h

/* sample.bin should be loaded atSYS_MEM_BASE */

#define SYS_MEM_BASE 0x86000000   /*起始基地址*/

#define SYS_MEM_SIZE_DEFAULT 0x5000000  /*分配的内存长度*/ 

#define DDR_MEM_SIZE         0x100000000

2.4 uboot引导双系统启动篇

2.4.1 Flash 分区

2.4.2 uboot引导

Linux 系统启动参数：

bootargs=mem=96M console=ttyAMA0clk_ignore_unused rw root=/dev/mtdblock2 rootfstype=jffs2mtdparts=hi_sfc:1M(boot),4M(kernel),19M(rootfs)

uboot 引导双系统启动参数：

bootcmd=sf probe 0; sf read 0x860080000x1800000 0x100000; go_a17 0x86008000; sf read0x82000000 0x100000 0x400000; bootm 0x82000000

Linux系统的启动大致分为：

#1 uboot 引导uimage，解压uimage，并调用start_kernel来初始化内核镜像；

#2 内核初始化

#3 挂载root文件系统（由于jffs2 挂载时会扫描flash）

3 .linux 文件系统浅谈篇 

文件系统

系统有一个file_system_type类型的全局变量file_systems，用来保存系统已经支持的文件系统；在挂载（mount）文件系统时，会判断系统是否支持挂载的文件系统。

struct file_system_type {

const char *name;        /*文件系统名*/

int fs_flags;

struct dentry *(*mount) (structfile_system_type *, int,const char *, void *);

void (*kill_sb) (struct super_block *);

struct module *owner;

struct file_system_type * next;           /*所有已经注册的文件系统连接到file_systems*/

struct hlist_head fs_supers;           /*mount文件系统，系统都会为它创建一super_block，保存文件系统本身以及挂载点相关信息。*/

struct lock_class_key s_lock_key;

struct lock_class_key s_umount_key;

struct lock_class_key s_vfs_rename_key;

struct lock_class_key i_lock_key;

struct lock_class_key i_mutex_key;

struct lock_class_key i_mutex_dir_key;

};

文件件系统4大金刚：super_block，inode，file，dentry；

#1 super_block （超级块）

存储文件系统相关信息。

#2 inode  包含文件系统中的一个文件的所有信息，inode与文件系统中的文件是一一对应的。

主要组成部分：

#1  描述文件状态的元数据，文件元数据包括文件大小，权限，类型，时间；

#2 文件数据描述，则用来定义文件数据再磁盘上的存放位置；

#3 file

它与进程相关的，file代表一个打开的文件，file与inode 之间是多对一的关系；因为多进程可以同时

打开一个文件，系统就会为每一个打开的文件都创建file结构。

#4 dentry

它主要是用来加快目录遍历

struct dentry {

         /*RCU lookup touched fields */

         unsignedint d_flags;                 /* protectedby d_lock */

         seqcount_td_seq;            /* per dentry seqlock */

         structhlist_bl_node d_hash;  /* 保存在hash表中；为了处理hash冲突 */

         structdentry *d_parent;         /* parentdirectory */

         structqstr d_name;         /* 文件的名称*/

         structinode *d_inode;              /* dentry 所对应的inode，它主要就是通过路径名查找inode*/

         unsignedint d_count;   /*dentry引用计数*/

         conststruct dentry_operations *d_op;

         structsuper_block *d_sb;       /* 该目录项所在文件系统实例的超级块*/

};

文件系统mount 流程（内核函数调用关系）：

SYSCALL_DEFINE5（mount，xxxx）  系统调用

do_mount

do_remount_sb         通知文件系统改变挂载属性

         do_new_mount

                   do_kern_mount

                            mount_fs

                                     type->mount(type,flags, name, data); 调用到file_system_type 文件系统的xxx_mount 

read/write 流程：

#1 VFS 层

它主要屏蔽下层具体文件系统操作的差异。

#2 具体文件系统层

#3 cache 层（page cache层）

它主要是为了提高linux操作系统对磁盘访问的性能

#4 通用块层（generic blocklayer）

它主要为接收上层发出的磁盘请求，并最终发出IO请求。

#5 IO 调度层

它主要接收通用块层发出的IO请求，缓存请求。

#6 块设备驱动层

#7 物理块设备层

Read 函数调用栈关系：

sys_read

         do_sync_read

                   filp->f_op->aio_read(&kiocb,&iov, 1, kiocb.ki_pos);

                   generic_file_aio_read（xxx_file_operations）

                            do_generic_file_read

BIO 层调用关系：

block 层调用：

submit_bio

         generic_make_request

                   __generic_make_request

                            q->make_request_fn(q,bio);  该make_request_fn 函数指针为__make_request

4 hisilion MMC Host/Block 初始化及req调用关系浅谈

4.1  /driver/mmc/host/himciv100/himci.c 主控初始文件

hi_mci_probe   初始化内核定时器，并启动是否有卡接入到卡槽;

         mmc_alloc_host   初始化延时队列mmc_rescan

                   mmc_rescan   延时队列，用于扫描SD卡

         hi_mci_detect_card   定时器，用于SD卡热插拔

         hi_mci_init_card  初始化SD/MMC/SDIO Host

         mmc_add_host

                   mmc_start_host     

                            mmc_detect_change   检测SD是否接入到卡槽，原理为：sd_detect管脚拉低，则表示有sdcard 接入

4.2 Block

mmc io的读写从mmc_queue_thread（）的获取queue里面的request开始；

主要调用函数流程(从下到上)，如下：

host->ops->request

mmc_start_request

         mmc_start_req

                   mmc_blk_issue_rw_rq

                            mmc_blk_part_switch（选择读写分区）

                            mmc_blk_issue_rq

                                     md->queue.issue_fn= mmc_blk_issue_rq;

                                               mmc_queue_thread-->blk_fetch_request(从块设备队列提取存储的req)

                                              

5 调试篇

主要记录调试uboot，linux，liteos，rootfs 相关经验；

烧录uboot：

sf probe 0

mw.b 82000000 ff 100000;

tftp 0x82000000 u-boot-hi3518ev200.bin;   通过tftp将uboot文件下载到内存8200000

sf probe 0;

sf erase 0 100000;

sf write 82000000 0 100000;

烧录镜像：

mw.b 82000000 ff 300000

tftp 82000000 uImage

sf probe 0

sf erase 100000 300000

sf write 82000000 100000 300000

烧录rootfs：

mw.b 82000000 ff C00000

tftp 0x82000000 jffs2-root.img

tftp 0x82000000rootfs_hi3516cv200_64k.jffs2

sf probe 0

sf erase 400000 C00000

sf write 82000000 400000 C00000

上传镜像：hi3516cV200_flash_16M.bin

 mw.b82000000 ff 1000000

 sfprobe 0

 sfread  0x82000000 0x0 0x1000000

 tftp0x82000000 hi3516cV200_flash.bin 0x1000000

LiteOS 调试记录：

tftp 0x80008000 sample.bin;go 0x80008000  通过tftp将sample.bin 下载到内存，并从0x80008000启动；

挂载SD卡命令：

mount /dev/mmcblk0p0 /sd0p0 vfat 

umount /sd0p0   

有什么问题或者错误的情况，请各位指正！

工作在于总结，在于交流，在于深入，在于理解，在于运用！请做一个善于思索，善于总结的工程师；每天进步一点点，日积月累就有可能成为专家！