嵌入式 修改u-boot与Linux调试串口以及文件系统显示终端串口

1.背景

        近期一个项目，使用TI Cortex-A8的芯片AM3517作为主控开发。前期使用北京瑞泰公司的ICETEK-AM3517-KB核心板搭建开发环境。在自己做底板布板的时候的时候涂个布线方便，改用UART1作为调试串口，而原来瑞泰给的开发包，已经TI的AM3517 PSP均以UART3作为调试串口。于是在底板焊接完成调试的时候就有了一天痛苦的经历和这篇文章。

       在原版的PSP中， 一共有五处使用到UART3作为打印和调试串口：

       (1)Xloader的打印串口

       (2)u-boot的打印串口

       (3)内核解压时的信息打印串口

        (4)内核调试串口

        (5)文件系统中使用的显示终端串口

       以上第一处Xloader的打印信息量少且系统中不需要使用，不做修改。本文中讲述后四种情况的修改。

2.1 修改u-boot打印串口

    AM3517的串口符合TL16C550标准的，所以驱动也是使用16550的驱动，默认情况下，我们只需要提供需要配置的串口的基地址和中断号等资源给16550的驱动，寄存器的配置不需要我们去关心。且在瑞泰提供开发包中UART1，UART2，UART3引脚配置均配置为M0模式所以不用去修改引脚复用寄存器。仅需在修改u-boot代码中include/configs/am3517_icetek.h的如下代码段：

90 #define CONFIG_CONS_INDEX  3
91 #define CONFIG_SYS_NS16550_COM3  OMAP34XX_UART3
92 #define CONFIG_SERIAL3   1 /* UART3 on AM3517 ICETEK */
 将上述代码修改为：

90 #define CONFIG_CONS_INDEX 1
91 #define CONFIG_SYS_NS16550_COM1 OMAP34XX_UART1
92 #define CONFIG_SERIAL1 1 /* UART1 on AM3517 ICETEK */

        重新编译u-boot，得到u-boot.bin，烧写至nandflash，重新启动，Xloader启动信息打印在UART3，u-boot启动信息打印在UART1。

2.2修改内核解压缩打印串口

        内核解压缩信息打印使用的串口，在linux内核源码程序中。进入linux源码文件根目录，找到 arch/arm/mach-omap2/include/mach/uncompress.h，打开之后发现里面只有一行：
#include <plat/uncompress.h>
#include <plat/uncompress.h>

找到arch/arm/plat-omap/include/mach/uncompress.h，打开后发现以下代码：
43 #ifdef CONFIG_OMAP_LL_DEBUG_UART3
44  uart = (volatile u8 *)(OMAP_UART3_BASE);
45 #elif defined(CONFIG_OMAP_LL_DEBUG_UART2)
46  uart = (volatile u8 *)(OMAP_UART2_BASE);
47 #elif defined(CONFIG_OMAP_LL_DEBUG_UART1)
48  uart = (volatile u8 *)(OMAP_UART1_BASE);
49 #elif defined(CONFIG_OMAP_LL_DEBUG_NONE)
50  return;

        由以上可知内核解压缩信息打印所使用的串口配置以来Linux内核调试串口的配置，与内核调试串口相同。

2.3修改内核调试串口

内核调试串口的配置在Linux诶和配置中选择。在Linux源代码根目录下运行一下命令：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- menuconfig

打开配置界面后，找到一下选项：

System Type  --->

    TI OMAP Implementations  --->

        Low-level debug console UART (UART3)  --->

修改为：

        Low-level debug console UART (UART1) --->

这里的 (UART1) 表示调试串口选择UART1。

保存后退出配置界面，运行以下命令重新编译内核：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- uImage

将编译后的内核烧写至nandflash，设置u-boot启动参数从nandflash启动，启动内核。在UART1打印出内核解压以及内核启动信息如下：

NAND read: device 0 offset 0x280000, size 0x500000
 5242880 bytes read: OK
## Booting kernel from Legacy Image at 80000000 ...
   Image Name:   Linux-2.6.32
   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
   Data Size:    2313024 Bytes =  2.2 MB
   Load Address: 80008000
   Entry Point:  80008000
   Verifying Checksum ... OK
   Loading Kernel Image ... OK
OK

Starting kernel ...

Uncompressing Linux................................................................................................................................................. done, booting the kernel.
Linux version 2.6.32 (root@world-desktop) (gcc version 4.3.3 (Sourcery G++ Lite 2009q1-203) ) #1 Mon Apr 2 20:04:47 CST 2012
CPU: ARMv7 Processor [411fc087] revision 7 (ARMv7), cr=10c53c7f
CPU: VIPT nonaliasing data cache, VIPT nonaliasing instruction cache
Machine: OMAP3517/AM3517 EVM

......................................................

2.4修改文件系统中使用的显示终端串口

        系统中使用的终端显示串口配置在/etc/inittab文件中。打开开发板根文件系统下的/etc/inittab文件，找到一下信息：

31 S:2345:respawn:/sbin/getty 115200 ttyS2

将其修改为：

31 S:2345:respawn:/sbin/getty 115200 ttyS0

完成全部修改任务。

3.感触

       (1)Linux开源特性，使得我们可以很好地对其进行源码级的修改，使其适合于我们的设计要求。

        (2)在进行系统设计时一定要先做好仔细前期准备。尤其在做硬件设计时，一定要充分考虑使用中要用到的资源，不然就会造成后期软件设计者更多的麻烦。

        (3)在做系统设计时一定要充分利用现有资源，在现有基础上进行设计开发。