嵌入式 在uboot中添加硬件看门狗小示例

2Uboot添加硬件看门狗

uboot中默认看门狗策略由两个宏CONFIG_HW_WATCHDOG和CONFIG_WATCHDOG来使能。

此策略是在代码执行中的不同阶段，添加喂狗代码。

这种喂狗方法会使代码很乱，uboot中到处都充斥的喂狗代码。另外这种方法对代码执行时间是敏感的，如果有段代码执行时间很长（如搬运code），则需要添加喂狗代码，很繁。

uboot的默认策略比较适合外部看门狗。

我们现在用的是CPU内部看门狗，直接无视上述两宏。我们要在watchdog interrupt中喂狗，即只在watchdog interrupt handler中喂狗，比较简便。

2.1Watchdog Interrupt Handler

修改文件uboot/cpu/mpc85xx/start.S，修改默认的handler

1. /* STD_EXCEPTION(0x0c00, WatchdogTimer, UnknownException) */
2. 
   
3.     STD_EXCEPTION(0x0c00, WatchdogTimer, WatchdogHandler)

修改文件uboot/cpu/mpc85xx/traps.c，实现自己的handler

1. void WatchdogHandle(struct pt_regs*regs){
   
2. 
   
3.     unsigned long msr;//turn off all interrpt, may need it, not sure
   
4. 
   
5.     msr = get_msr();
   
6. 
   
7.     set_msr(0);
   
8. 
   
9.     mtspr(SPRN_TSR, mfspr(SPRN_TSR)| TSR_WIS);//喂狗
   
10. 
    
11.     set_msr(msr);
    
12. 
    
13. }

2.2Watchdog 配置及开启

修改uboot/lib_ppc/board.c，添加watchdog的配置及开启例程

1. init_fnc_t*init_sequence[]=
2. {
   
3.        ………
   
4.        WatchdogCreate,//配置例程           这两个例程越靠前越好，没有强制要求
   
5.        WatchdogStart,//开启例程
   
6.        ……
   
7. };

修改uboot/common/cmd_bootm.c，添加watchdog的配置例程，开启例程和暂停例程

1. void WatchdogCreate(void)
2. {
   
3.     unsigned long register val;
   
4. 
   
5.     //01.no time base counting now
   
6.     mtspr(SPRN_HID0, mfspr(SPRN_HID0)& ~HID0_TBEN);
   
7. 
   
8.     //02.set timer period
   
9.     val = mfspr(SPRN_TCR);
   
10.     val &= ~(0xc0000000| 0x001e0000);// clear WP and WP_EXT
    
11.     val |= (0x00120000);// 此处可修改为宏实现
    
12.     mtspr(SPRN_TCR, val);
    
13. 
    
14.     //03.set period unit
    
15.     val = mfspr(SPRN_HID0);
    
16.     val &= ~(0x00040000);
    
17.     mtspr(SPRN_HID0, val);
    
18. 
    
19.     //04. enable Watchdog timer interrupt
    
20.     set_msr (get_msr()| MSR_CE);
    
21. 
    
22.     //05: enable watchdog timer
    
23.     mtspr(SPRN_TCR, mfspr(SPRN_TCR)| TCR_WIE);
    
24. 
    
25.     //06: deal with sec timer out
    
26.     val = mfspr(SPRN_TCR);
    
27.     val &= ~30000000;
    
28.     val |= 0x20000000;//reboot
    
29.     mtspr(SPRN_TCR, val);
    
30. 
    
31.     asm("isync");
    
32. 
    
33. }

1. void WatchdogStart(void)
2. {
   
3.     //01. clear time base
   
4.     mtspr(SPRN_TBWL, 0);
   
5.     mtspr(SPRN_TBWU, 0);
   
6. 
   
7.     //02. now time base counting...
   
8.     mtspr(SPRN_HID0, mfspr(SPRN_HID0)| HID0_TBEN);
   
9.     asm("isync");
   
10. }

1. void WatchdogStop(void){// just for test,need to modify and more test
   
2. 
   
3.     //01. clear tsr
   
4.     mtspr( SPRN_TSR, 0xf0000000);
   
5. 
   
6.     //02.clear watchdog timer period
   
7.     mtspr( SPRN_TCR, mfspr(SPRN_TCR)& ~(0xc0000000| 0x001e0000) );
   
8. 
   
9.     //03.disable watchdog timer
   
10.     mtspr(SPRN_TCR, mfspr(SPRN_TCR)& ~(TCR_WIE));
    
11. 
    
12. }

2.3reset命令的实现

现在我们可以用wathdog来实现重启命令reset。

修改文件 uboot/cpu/mpc85xx/cpu.c

1. int do_reset(cmd_tbl_t *cmdtp, bd_t*bd, int flag, int argc,char *argv[])
   
2. {
   
3. #if 0  // leon del for HRESET
   
4.     /*
   
5.      * Initiate hard reset in debug control register DBCR0
   
6.      * Make sure MSR[DE] = 1
   
7.      */
   
8.     unsigned long val;
   
9.     val = mfspr(DBCR0);
   
10.     val |= 0x70000000;
    
11.     mtspr(DBCR0,val);
    
12. #endif
    
13. 
    
14.     //leon add: just disable first time out，second time out will reset send HRESET_REQ
    
15.     mtspr(SPRN_TCR, mfspr(SPRN_TCR)& ~TCR_WIE);
    
16.     return 1;
    
17. }

2.4FLASH操作关闭看门狗 （？？）


打开看门狗的话，对Flash进行写操作时，会使uboot崩溃。具体原因还没找到，一个比较靠谱的猜想是watchdog interrpt handler代码执行还会去flash中读指令。可是当你敲erase bank 1命令的时候，代码早就搬运到RAM中了啊，无解。。。望牛人指点，感激不尽。

所以，当对flash进行写操作指令前，首先要敲自己加的命令，如timer_stop，来关闭watchdog。
写操作完成后，敲命令timer_start，来启动watchdog。

命令timer_stop中再去调函数WatchdogStop().命令timer_start中调用WatchdogCreate()和WatchdogStart()
具体命令如何添加，参考 uboot添加命令，最快最简山寨法


3Linux添加硬件看门狗

Linux中watchdog机制是靠uboot传来的wdt和wdt_period启动参数来使能的。

wdt为1就使能watchdog机制，0就禁止；

wdt_perid就是上面所说的period值了。

WDT的配置和开启是在wdt驱动里实现的，入口函数是booke_wdt_init()

Linux的watchdog interrupt handler函数WatchdogException()会自旋直至CPU硬复位。

那我们在Decrementer Interrupt handler中喂狗，即在do_timer()中喂狗。

修改文件linux-2.6.24/kernel/timer.c

1. externint stop_feed;
   
2. 
   
3. void do_timer(unsignedlong ticks)
   
4. {
   
5.     if( likely(stop_feed== 0))
   
6.         mtspr(SPRN_TSR, mfspr(SPRN_TSR)| TSR_WIS);//喂狗
   
7. 
   
8.     jiffies_64 += ticks;
   
9.     update_times(ticks);
   
10. }

相应的reboot命令的实现就简单多了，文件linux-2.6.24/arch/ppc/syslib/ppc85xx_setup.c

1. void mpc85xx_restart(char*cmd){
   
2.     local_irq_disable();
   
3.     myabort();
   
4. }
   
5. 
   
6. int stop_feed= 0;
   
7. void myabort(void){
   
8.    stop_feed = 1;
   
9. }

修改到此结束。

当我们敲reboot命令后，do_timer()中停止喂狗，watchdog timer first time out后，会执行Watchdog interrupt handler函数 WatchdogException()，then spin until second timeout occur，then reboot。

//文件linux-2.6.24/arch/ppc/kernel/head_fsl_booke.S

1. CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, WatchdogException)

//文件linux-2.6.24/arch/ppc/kernel/traps.c

1. void WatchdogException(struct pt_regs*regs)
   
2. {
   
3.     printk (KERN_EMERG "PowerPC Book-E Watchdog Exception\n");
   
4.     WatchdogHandler(regs);
   
5. }
   
6. 
   
7. 
   
8. /*
   
9. * Default handler for a Watchdog exception,
   
10. * spins until a reboot occurs  这句和CRITICAL_EXCEPTION宏有关
    
11. */
    
12. void __attribute__((weak)) WatchdogHandler(struct pt_regs*regs)
    
13. {
    
14.     /* Generic WatchdogHandler, implement your own */
    
15.     mtspr(SPRN_TCR, mfspr(SPRN_TCR)&(~TCR_WIE));//
    
16.     return;
    
17. }