ATF-如何使用-有什么中文资料面包板社区

B y Toradex 秦海 1). 简介 NXP iMX8MM SoC UART-4 接口在默认的 ATF(ARM Trusted Firmware) 中被 RDC 分配给了 Cortex-M4 核心，用作 M4 核心的 Debug UART 。如果这时候在 Cortex-A53 核心 Linux Devcie-tree 配置中使能 UART-4 ，就会出现 Kernel Oops 错误，本文就简单示例如何通过修改 ATF 固件来将 UART-4 重新分配给 Cortex-A53 核心使用。本文测试使用的是 Toradex 基于 iMX8MM SoC 的 Verdin iMX8MM 计算机模块。 2). 准备 a). Verdin iMX8MM Quad 2GB WB IT ARM 核心版配合 Dahlia 载板，连接调试串口 UART 3 （载板 X 18 ）到开发主机方便调试。 b). 本文测试 iMX8MM Linux 基于 Toradex Ycoto Linux BSP 6.x ，更多信息可以参考这里。 3 ). ATF 固件修改编译 a). ATF 固件是 iMX8MM Boot Container Image 的一部分，其中多核心资源管理分配就在这部分固件实现，因此这里先对其进行修改编译，来将 uart4 由默认的 Cortex-M4 重新分配给 Cortex-A53 核心使用。 b ). 获取 ATF 源代码 ------------------------------- $ cd ~/workdir $ git clone https://github.com/nxp-imx/imx-atf.git -b lf_v2.6 ------------------------------- c ). 应用保证 Verdin iMX8MM 正常工作的 patches ./ 从这里下载如下两个 patches ，或者也可以从 Ycoto 编译环境下 eta-toradex-nxp/recipes-bsp/imx-atf/files/ 位置获取。 0001-Revert-Add-NXP-s-SoCs-partition-reboot-support.patch 0002-imx8m-hab.c-work-around-gcc-12.1-false-positives.patch ./ 将补丁应用到 ATF 源码 ------------------------------- $ cd ~/workdir /imx-atf $ git am 0001-Revert-Add-NXP-s-SoCs-partition-reboot-support.patch \ 0002-imx8m-hab.c-work-around-gcc-12.1-false-positives.patch ------------------------------- d ). 参考这里说明配置编译 toolchain ，因为 ATF 运行于 Cortex-A 核心，因此需要使用 GCC ARM 针对 Coretx-A 核心的 GNU-A toolchain ，这里使用了 9.2 aarch64 64bit 版本。 ------------------------------- $ cd ~/workdi r/toolchain/ ### 解压下载的 toolchain 压缩包 $ tar xvf gcc-arm-9.2-2019.12-x86_64-aarch64-none-linux-gnu.tar.xz $ ls gcc-arm-9.2-2019.12-x86_64-aarch64-none-linux-gnu 9.2-2019.12-x86_64-aarch64-none-linux-gnu-manifest.txt bin lib libexec aarch64-none-linux-gnu include lib64 share ### export 编译环境变量 $ export ARCH=arm $ export CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- $ export PATH=$PATH: ~/workdir /toolchain/gcc-arm-9.2-2019.12-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin ### 测试 toolchain $ aarch64-none-linux-gnu-gcc --version aarch64-none-linux-gnu-gcc (GNU Toolchain for the A-profile Architecture 9.2-2019.12 (arm-9.10)) 9.2.1 20191025 Copyright © 2019 Free Software Foundation, Inc. ...... ------------------------------- e ). 参考如下 Patch 文件修改 ATF 源码 ------------------------------- diff --git a/plat/imx/imx8m/imx8mm/imx8mm_bl31_setup.c b/plat/imx/imx8m/imx8mm/imx8mm_bl31_setup.c index 8702d5160..c5bb66040 100644 --- a/plat/imx/imx8m/imx8mm/imx8mm_bl31_setup.c +++ b/plat/imx/imx8m/imx8mm/imx8mm_bl31_setup.c @@ -61,7 +61,7 @@ static const struct imx_rdc_cfg rdc = { RDC_MDAn(RDC_MDA_M4, DID1), /* peripherals domain permission */ - RDC_PDAPn(RDC_PDAP_UART4, D1R | D1W), + RDC_PDAPn(RDC_PDAP_UART4, D0R | D0W), RDC_PDAPn(RDC_PDAP_UART2, D0R | D0W), RDC_PDAPn(RDC_PDAP_UART1, D0R | D0W), ------------------------------- f ). 编译 ATF ------------------------------- $ cd ~/workdir / imx-atf $ make PLAT=imx8mm IMX_BOOT_UART_BASE=0x30860000 bl31 ### 编译出 bl31.bin 再后续组装 Boot Container Image 中会需要 $ ls build/imx8 m m/release/bl31.bin build/imx8 m m/release/bl31.bin ------------------------------- 4 ). Boot Container Image 编译组装 a ). 本文以下编译流程都是基于当前 Toradex 最新 Linux BSP V6.3 版本操作，其他版本以及后续更新版本和不同硬件平台 ( 比如 Verdin iMX8MP) 差异可以参考这里说明修改适配。 b ). 首先获取 DDR Training firmware ---------------------------------- $ cd ~/workdir $ wget https://www.nxp.com/lgfiles/NMG/MAD/YOCTO/firmware-imx-8.17.bin $ chmod u+x firmware-imx-8.17.bin $ ./firmware-imx-8.17.bin $ ls firmware-imx-8.17/firmware/ddr/synopsys/ ---------------------------------- Verdin iMX8MM 需要的是如下 DDR Training firmware 文件 ---------------------------------- lpddr4_pmu_train_1d_dmem.bin lpddr4_pmu_train_2d_dmem.bin lpddr4_pmu_train_1d_imem.bin lpddr4_pmu_train_2d_imem.bin ---------------------------------- c ). U-boot 编译 ./ 参考这里说明进行 U-boot 源代码下载以及编译，这个就是比较常规的 bootloader 修改编译过程了，针对 iMX8MM/iMX8MP 平台，如果只是需要修改 U-boot （ ATF 不做修改）的话也需要参考本文流程重新组装 Boot Container Image 文件后再进行部署。 ./ 下载对应 BSP 版本 U-boot 源代码 ------------------------------- $ cd ~/workdir $ git clone -b toradex_imx_lf_v2022.04 git://git.toradex.c n /u-boot-toradex.git ------------------------------- ./ 编译 toolchain 和上一章节编译 ATF 是同样 toolchain 配置，这里不再赘述。 ./ 编译，生成 u-boot-nodtb.bin / u-boot-spl.bin /imx8mm-verdin.dtb 用于后续 Boot Container Image 组装 ------------------------------- $ cd ~/workdir/u-boot-toradex $ make verdin -imx8 mm _defconfig $ &1 | tee build.log $ ls u-boot-nodtb.bin u-boot-nodtb.bin $ ls spl/u-boot-spl.bin spl/u-boot-spl.bin $ ls arch/arm/dts/imx8mm-verdin.dtb arch/arm/dts/imx8mm-verdin.dtb ------------------------------- d ). Boot Container Image 组装 ./ 首先下载 imx-mkimage 工具 ------------------------------- $ cd ~/workdir/ $ git clone -b lf-5.15.32_2.0.0 https://github.com/nxp-imx/imx-mkimage.git ------------------------------- ./ 将上述章节准备好的 DDR Training Firmware 、 ATF 、 U-boot binary 等文件复制到 imx-mkimage 对应目录 ------------------------------- $ cd ~/workdir/imx-mkimage/ $ cp ~/workdir/firmware-imx-*/firmware/ddr/synopsys/lpddr4_pmu_train_1d_dmem.bin iMX8M $ cp ~/workdir/firmware-imx-*/firmware/ddr/synopsys/lpddr4_pmu_train_2d_dmem.bin iMX8M $ cp ~/workdir/firmware-imx-*/firmware/ddr/synopsys/lpddr4_pmu_train_1d_imem.bin iMX8M $ cp ~/workdir/firmware-imx-*/firmware/ddr/synopsys/lpddr4_pmu_train_2d_imem.bin iMX8M $ cp ~/workdir/imx-atf/build/imx8mm/release/bl31.bin iMX8M $ cp ~/workdir/u-boot-toradex/spl/u-boot-spl.bin iMX8M $ cp ~/workdir/u-boot-toradex/u-boot-nodtb.bin iMX8M $ cp ~/workdir/u-boot-toradex/arch/arm/dts/imx8mm-verdin.dtb iMX8M/fsl-imx8mm-evk.dtb $ cp ~/workdir/u-boot-toradex/tools/mkimage iMX8M/mkimage_uboot ------------------------------- ./ 组装 Boot Container Image ，最终生成 flash.bin 文件 ------------------------------- $ make clean; make SOC=iMX8MM flash_evk_emmc_fastboot $ ls iMX8M/flash.bin ------------------------------- 5 ). Linux 内核设备树 (Device-Tree) 修改 a ). 除了上面 ATF 固件的修改，由于 uart4 接口默认 Linux Device Tree 配置是关闭的，这里需要修改打开后重新编译生成新的 Device Tree 文件。 b ). 参考这里说明下载 Verdin iMX8MM Ycoto Linux BSP 6.3 对应的 Linux Kernel branch (toradex_5.15-2.1.x-imx) ，并配置相应的编译环境，参考如下 patch 修改 device tree 源文件后，重新编译生成新的 device tree binary 文件 imx8mm-verdin-wifi-dev.dtb ------------------------------- diff --git a/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx8mm-verdin-dev.dtsi b/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx8mm-verdin-dev.dtsi index a8a906e18d1e..59977b8a3698 100644 --- a/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx8mm-verdin-dev.dtsi +++ b/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx8mm-verdin-dev.dtsi @@ -141,6 +141,11 @@ status = "okay"; }; +/* Verdin UART_4, used by M4 by default need corresponding ATF firmware modification to active */ +&uart4 { + status = "okay"; +}; + /* Verdin USB_1 */ &usbotg1 { disable-over-current; ------------------------------- 6 ). 部署测试 a ). 从这里下载 Toradex Ycoto Linux BSP Multimedia Image Quarterly 6.3.0+build.7 版本，默认 image 通过 Toradex Easy Installer 安装后，将 /boot 目录下的默认 imx8mm-verdin-wifi-dev.dtb device-tree 文件替换为章节 6 生成的文件后启动测试，由于没有修改 ATF ( 默认版本是 v2.6(release):lf_v2.6-g3c1583ba0a) ，会报出 kernel Oops 错误。 ------------------------------- U-Boot SPL 2022.04-6.3.0+git.c71ae7141f30 (May 15 2023 - 16:20:01 +0000) DDRINFO: start DRAM init DDRINFO: DRAM rate 3000MTS DDRINFO:ddrphy calibration done DDRINFO: ddrmix config done Normal Boot WDT: Started watchdog@30280000 with servicing (60s timeout) Trying to boot from MMC1 NOTICE: BL31: v2.6(release):lf_v2.6-g3c1583ba0a NOTICE: BL31: Built : 11:00:38, Nov 21 2022 ...... ...... 0.795948] Internal error: synchronous external abort: 96000210 PREEMPT SMP Modules linked in: CPU: 0 PID: 1 Comm: swapper/0 Not tainted 5.15.77-6.3.0+git.ddc6ca4d76ea #1 Hardware name: Toradex Verdin iMX8M Mini WB on Verdin Development Board (DT) pstate: 60000005 (nZCv daif -PAN -UAO -TCO -DIT -SSBS BTYPE=--) pc : imx_uart_probe+0x31c/0x7d0 lr : imx_uart_probe+0x30c/0x7d0 sp : ffff800009c1bb60 x29: ffff800009c1bb60 x28: 0000000000000000 x27: ffff8000096904c0 x26: ffff000000a9de00 x25: 00000000fffffffa x24: 00000000fffffffa x23: ffff000000394810 x22: 0000000000000032 x21: ffff000000394800 x20: 0000000000000000 x19: ffff000000889880 x18: ffffffffffffffff x17: 647561625f657361 x16: 62202c3534203d20 x15: ffff000000a9da8a x14: ffffffffffffffff x13: 0000000000000018 x12: 0101010101010101 x11: 0000000000000030 x10: 0101010101010101 x9 : 0000000000000000 x8 : ffff000000a9df00 x7 : 0000000000000000 x6 : ffff000000088000 x5 : 00000000000000c0 x4 : 0000000000000000 x3 : 0000000000000000 x2 : 0000000000000000 x1 : ffff80000a320080 x0 : 0000000000000000 Call trace: imx_uart_probe+0x31c/0x7d0 platform_probe+0x68/0xe0 really_probe+0xbc/0x46c __driver_probe_device+0x114/0x190 driver_probe_device+0x40/0x100 __driver_attach+0xac/0x210 bus_for_each_dev+0x70/0xd0 driver_attach+0x24/0x30 bus_add_driver+0x144/0x244 driver_register+0x78/0x130 __platform_driver_register+0x28/0x34 imx_uart_init+0x3c/0x64 do_one_initcall+0x50/0x1b0 kernel_init_freeable+0x20c/0x290 kernel_init+0x24/0x12c ret_from_fork+0x10/0x20 Code: 2a0003f4 35001820 f9400a61 91020021 (b9400021) --- --- Kernel panic - not syncing: Attempted to kill init! exitcode=0x0000000b SMP: stopping secondary CPUs Kernel Offset: disabled CPU features: 0x00002001,20000846 Memory Limit: none --- --- ------------------------------- b ). 用上述章节 4 生成的 flash.bin 文件替换掉刚才下载的 BSP 6.3.0 image 压缩包里面的 imx-boot 文件 ------------------------------- $ cd ~/workdir/ $ tar xvf Verdin-iMX8MM_Reference-Multimedia-Image-Tezi_6.3.0+build.7.tar $ cd Verdin-iMX8MM_Reference-Multimedia-Image-Tezi_6.3.0+build.7/ $ rm imx-boot $ cp imx-mkimage/ iMX8QM/flash.bin imx-boot ------------------------------- c ). 将上述修改后的 image 重新通过 Toradex Easy Installer 更新到 Verdin iMX8MM 模块后，查看 ATF 版本变化 ( v2.6(release):lf-6.1.1-1.0.0-2-gc9c586a62-dirty ) ，然后可以成功进入 Linux 并查看到 UART4 端口 (/dev/ttymxc3) 。 ------------------------------- U-Boot SPL 2022.04-21601-g7bd2074193 (Sep 04 2023 - 15:51:26 +0800) DDRINFO: start DRAM init DDRINFO: DRAM rate 3000MTS DDRINFO:ddrphy calibration done DDRINFO: ddrmix config done Normal Boot WDT: Started watchdog@30280000 with servicing (60s timeout) Trying to boot from MMC1 NOTICE: BL31: v2.6(release):lf-6.1.1-1.0.0-2-gc9c586a62-dirty NOTICE: BL31: Built : 14:49:42, Sep 6 2023 ... ... TDX Wayland with XWayland 6.3.0+build.7 (kirkstone) verdin-imx8mm-07276322 ttymxc0 Verdin-iMX8MM_Reference-Multimedia-Image root@verdin-imx8mm-07276322:~# ls /dev/ttymxc* /dev/ttymxc0 /dev/ttymxc1 /dev/ttymxc2 /dev/ttymxc3 ------------------------------- d). 可以参考这里说明进行 UART4 串口的测试， UART4 通过 Dahlia 载板 X18 USBC 引出。 ------------------------------- /dev/ttymxc3 root@verdin-imx8mm-07276322:~# cat < /dev/ttymxc3 Test_From_Host_PC ------------------------------- 7 ). 总结本文基于 NXP iMX 8 M Mini 嵌入式平台简单介绍了修改 ATF 固件来将 UART4 从 Cortex-M4 核心连接到 Cortex-A53 以及组装 Boot Container Image 的流程。

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