提示：龙芯2K1000PMON相关记录
文章目录
- 1 PMON的发展和编译环境
- PMON
- PMON2000
- 2 PMON2000的目录结构
- 3 Targets目录的组成
- 4 PMON编译环境的建立
- 5 PMON2000的框架
- 6 异常向量表
- 7 Pmon的空间分配
- 8 PMON的汇编部分(starto.S或sbdreset.S)的解读
- Start.S
- C代码部分
- dbginit
- 9 Bonito的空间分配
- 10 PCI的空间分配
- 开发时需要注意的问题
1 PMON的发展和编译环境
PMON
- 科大那个PMON就是这个版本的。该版本的功能有：shell, net, load, debug。不支持硬盘，显卡。并且扩展性不好。
- 该版本的编译器是sde-gcc.
PMON2000
- 现在龙芯1和2用的BIOS, 在原来的PMON的基础上添加了硬盘支持，文件系统ext2的支持，显卡的支持。修复了debug功能，扩展性也得到提高。比较容易移植到新的系统。
- 编译器为mips-elf-gcc
2 PMON2000的目录结构
3 Targets目录的组成
每个系统一个目录，我们拿Bonito来为例子，主要有下列文件：
- start.S 位于Targets/Bonito/Bonito目录下，是C环境建立之前的汇编代码，使整个BIOS运行的起点。
- tgt_machdep.c位于Targets/Bonito/Bonito目录下，一些板子相关的函数。
- pci_machdep.c进行Targets/Bonito/pci空间分配的一些函数
- Targets/Bonito/dev目录下一些板子特殊的设备的驱动。
- Targets/Bonito/conf目录下是一些编译环境建立需要的一些文件
4 PMON编译环境的建立
- 将comp.tar.gz在/usr/local解开
- 将/usr/local/comp/mips-elf/gcc-2.95.3/bin加入到PATH目录下
- 进入pmon2000的tools目录下make，建立一些conf需要的工具。
- 进入pmon2000的Targets/Bonito/conf目录中
- 编辑conf目录下Bonito文件，选择需要编译的模块
- tools/pmoncfg/pmoncfg Bonito(conf类型文件)。形成目标主目录下的compiler目录
- 进入Targets/Bonito/compiler/Bonito的目录，make形成pmon。
- Makefile是根据Targets/Bonito/conf/Makefile.Bonito文件形成的。
- 链接脚本是为Targets/Bonito/conf/ld.script。
5 PMON2000的框架
6 异常向量表
7 Pmon的空间分配
8 PMON的汇编部分(starto.S或sbdreset.S)的解读
Start.S
当整个板子起电后,CPU将从0xBFC00000取指令开始执行,而ROM在系统中的地址就是从该地址开始的,所以其中的第一条指令就是整个CPU的第一个指令,在MIPS中,异常处理入口有两套,通过CP0的STATUS寄存器位BEV来决定,当BEV=1时,异常的入口地址为0xBFC00000开始的地址,而BEV=0,异常地址为0x80000000开始的地址,所以PMON程序段开始处是一些异常的调入口，需要跳过这段空间，程序通过一个跳转bal指令跳到后面.
bal locate
nop
bal uncached
nop
bal locate
nop
uncached:
or ra, UNCACHED_MEMORY_ADDR
j ra
nop
此处是可以从cache空间转换到uncache的空间,ra中保留的是bal locate这条指令的地址,然后或上UNCACHED_MEMORY_ADDR,该地址就变成uncache的地址了.
la s0, start
subu s0, ra, s0
and s0, 0xffff0000
这段代码是为了访问数据，因为这段汇编在Rom执行，而编译出来的数据段在0x8002xxxx,为了能够访问数据段的数据，需要进行一个地址的修正，s0这是起到这种修正的目的。
- 初始化CPU内的寄存器,清TLB.
- 初始化一些北桥的基本配置,以确保uart能够正常工作.
- 初始化uart,主要是设置波特率.
- 初始化内存(主要通过I2C协议从内存的EEPROM读取内存参数来进行设置).
- 初始化cache.
拷贝pmon的代码到内存,然后通过
la v0, initmips
jalr v0
nop
从此代码便到内存中间去了,从这开始因为可以读写内存,所以有了栈,故可以用C的代码了,所以以后的程序便是C代码了.
C代码部分
Ram中运行，入口为initmips
在文件Targets/Boniton/Bonito/tgt_machdep.c中
void initmips(unsigned int memsz)
{
…
tgt_cpufreq();
cpuinfotab[0] = &DBGREG;
dbginit(NULL);
bcopy(MipsException, (char *)TLB_MISS_EXC_VEC, MipsExceptionEnd - MipsException);
bcopy(MipsException, (char *)GEN_EXC_VEC, MipsExceptionEnd - MipsException);
CPU_FlushCache();
CPU_SetSR(0, SR_BOOT_EXC_VEC);
main();
}
主要初始化在dbginit函数中执行。
dbginit
void dbginit (char *adr)
{
__init(); /* Do all constructor initialisation */
envinit ();
tgt_devinit();
#ifdef INET
init_net (1);
#endif
#if NCMD_HIST > 0
histinit ();
#endif
#if NMOD_SYMBOLS > 0
syminit ();
#endif
#ifdef DEMO
demoinit ();
#endif
initial_sr |= tgt_enable (tgt_getmachtype ());
#ifdef SR_FR
Status = initial_sr & ~SR_FR; /* don't confuse naive clients */
#endif
ioctl(STDIN, TCGETA, &consterm);
...
...
...
}//gdbinit
__init();初始化一些数据结构.
Envinit ();初始化环境变量.
tgt_init();初始化与板级相关的过程,在我们系统中主要是初始化北桥和PCI.
inet_init();初始化网络.
Hisinit();初始化命令历史记录.
Ioctl(STDIN,TCGETA,&consterm);建立终端.
9 Bonito的空间分配
10 PCI的空间分配
tgt_devinit()
_pci_businit()
_pci_hwinit
pci_hwinit() 为Pmon主要初始化PCI在北桥的窗口的函数 ，这个函数在Target/Ev64240/pci/pci_machdep.c中定义
pd = pmalloc(sizeof(struct pci_device));
pb = pmalloc(sizeof(struct pci_bus));
pd->pa.pa_flags = PCI_FLAGS_IO_ENABLED | PCI_FLAGS_MEM_ENABLED;
pd->pa.pa_iot = pmalloc(sizeof(bus_space_tag_t));
pd->pa.pa_iot->bus_reverse = 1;
pd->pa.pa_iot->bus_base = PCI0_IO_SPACE_BASE - PCI0P_IO_SPACE_BASE;
pd->pa.pa_memt = pmalloc(sizeof(bus_space_tag_t));
pd->pa.pa_memt->bus_reverse = 1;
pd->pa.pa_memt->bus_base = 0;
pd->pa.pa_dmat = &bus_dmamap_tag;
pd->bridge.secbus = pb;
_pci_head = pd;
pb->minpcimemaddr = PCI0P_MEM_SPACE_BASE;
pb->nextpcimemaddr = PCI0P_MEM_SPACE_BASE + PCI0_MEM_SPACE_SIZE;
pb->minpciioaddr = PCI0P_IO_SPACE_BASE;
pb->nextpciioaddr = PCI0P_IO_SPACE_BASE + PCI0_IO_SPACE_SIZE;
pb->pci_mem_base = PCI0_MEM_SPACE_BASE;
pb->pci_io_base = PCI0_IO_SPACE_BASE;
建立PCI的空间分配的数据结构.其中pci_mem_base为Memory空间的基地址,pci_io_base 为IO空间的基地址. minipciioaddr 为IO空间的最小可以分配地址, minipcimemaddr 为 Memory 空间的最小可以分配地址. nextpcimemaddr 为PCI的 Memory 空间的下一个分配地址, nextpciioaddr 为PCI的IO空间的下一个分配地址,在pmon的中地址分配是逆序分配的.
pb->max_lat = 255;
pb->fast_b2b = 1;
pb->prefetch = 1;
pb->bandwidth = 4000000;
pb->ndev = 1;
_pci_bushead = pb;
_pci_bus[_max_pci_bus++] = pd;
开发时需要注意的问题
- Debug的方法
– 在串口设备没有初始化前, 利用逻辑分析仪进行测试。该方法debug很艰难，所以应该尽早初始化串口。
– 串口工作后，可以利用串口进行类似printf的Debug方法。
– 初始化BIOS系统的Shell后，可以利用BIOS系统中的Debug系统进行测试。 - 地址空间是否正确，北桥上的窗口分配是否正确。
- 中断问题。
- 充分利用Pmon所带的调试手段。pmon>h可以看到pmon提供的命令，通过这些命令来检查地址分配是否正确。
