Broadcom芯片53262的SDK移植

Broadcom芯片53262的SDK移植
2010年11月27日
　　我们这款产品的硬件搭配为PowerPC860+BCM53262，尽管PowerPC860在这个年代略显不够Power，但是它以极高的稳定性还是占有一席之地。BCM53262和BCM53242是兄弟，很多人都用过BCM53242，实际上它们是一样的，在Broadcom公司的家族系列中，这两款芯片只能算是中档，但是已经够用了。BCM53262共有24个百兆口，4个千兆口和一个管理口（CPU口），该管理口是和PowerPC直接相连的，用CPU来控制BCM53262交换芯片，我们的产品CPU用的是MII方式，交换芯片用的是RVMII，这种连接方式可以在Broadcom公司的datasheet中查到，这样就可以通过PowerPC860来控制BCM53262了，PowerPC860和交换芯片交换数据采用的是EB总线，也是CPU和BCM53262直接相连，这种数据交换方式的优点是高效，但是相对于PCI相连的方式，EB还是有点不足，因为EB只是针对于中高端的芯片，而PCI总线就是相对于高端产品了，比如48个口的交换机，它的数据交换效率比EB总线更高。
　　硬件做出来后，需要硬件工程师写测试代码，来确保硬件工作正常，最主要的方式就是参照datasheet对寄存器操作，如果硬件的百兆口和千兆口都能工作正常的话，那么这款硬件基本上就做成功了，接下来就是移植Broadcom的SDK。SDK是个巨大无比的系统软件，这款软件集合了所有博通公司的芯片代码，如果不懂得它的工作原理，移植起来相当麻烦。接下来让我们移植这个SDK到硬件上，然后再在移植的平台上添加功能，最后对整个系统进行优化，使之性能达到最稳定，效率最高。SDK的默认编译平台为Linux，因此我们需要安装tornado2.2的Linux版，相信很多人都没有tornado2.2的Linux安装版，那我们就在Windows下面操作。SDK中的Makefile有几处地方和Windows不兼容，这几个地方都很隐蔽，当初我是调了两个礼拜的makefile才调通，如果你还不懂得makefile，那赶紧找本makefile的书来看看，最好是英文版的，千万别怕英文，有看不懂的地方再参照中文，不出一个礼拜就能通晓makefile，另外我们还需要了解GCC，因为broadcom公司的SDK的robo系列给出的是MIPS处理器，而我们用的是PowerPC，所以还要知道GCC中参数的意思。
　　现在开始移植SDK，在这之前，还需要自己写BSP包，因为我们的处理器是powerpc,和broadcom公司的demo板处理器不样，所以这个必须自己写，BSP最好参照broadcom公司的样品BSP，SDK中有些函数会直接调用到BSP中的函数，若你的BSP中没有这些函数，会在链接阶段通不过，其实BSP包的串口和flash驱动还是比较好写的，难就难在网口驱动程序，我们用的网口驱动程序是motfecend，这个会在以后改写。如果BSP能正常下载到板子上，且能让板子跑起来稳定，那么恭喜你，我们可以往下走了。接下来调试Makefile，最重要的一个Makefile是config，很多人都喜欢修改local这个文件，实际上我是没有用到local文件的，直接修改config文件，最后我把config文件修改到100多行，把不需要的功能都去掉了，比如调试功能，不需要的phy驱动，不需要的芯片驱动，若你不去掉这些，最后编出来的系统会比较大，而且启动速度会比较慢。在make.tools这个文件中，我们可以看到需要perl解释器，那我们就从网上down个perl解释器，然后安装，perl会自动添加到环境变量中，这个比较easy。另外我还down了个cygwin，cygwin只是把linux移植到windows上面，其实不要cygwin也可以编译系统，最重要的就是你的PC机上必须安装tornado，我们安装的是tornado for powerpc，如果你还没有tornado，可以用电驴下，我就下了power和mips的tornado。等所有工具都安装好后，我们就可以编译该SDK了，首先我们进入到systems/vxworks/bsp-name/这个目录下，输入make命令，SDK中的源文件即开始编译。我总觉得SDK中的makefile没有Linux下的makefile写的好，那是因为SDK中的makefile是个循环嵌套结构，即这个makefile包含那个makefile，让人看了比较头疼，不像Linux下的makefile看起来那么清爽，这点是broadcom做的不到位的地方。若你的源文件编译出来有问题，不要怀疑源文件错了，比如找不到头文件，或者源文件中的某个变量没有定义，那肯定是你的makefile还没有修改成功，因为最初的我也是一样，总认为是别人的源文件有问题，结果是自己的makefile没有修改对，若说源文件有问题，还真被我找到一处地方，那就是va_copy，这个在tornado下面是不能通过的，我查过Linux的技术文档，好像把va_copy改成了_va_copy，最初我在编译到这个地方的时候，死活都通不过，后来还是自己查文档才找到问题的出处。若你编译还是很顺利的话，那么链接的时候或多或少的都会出现点问题，由于BSP包中包含了Telnet，而在SDK中也是包含了Telnet，结果在链接的时候会产生冲突，我开始不知道是什么问题，后来才知道需要关闭makefile中的Telnet，但我建议你还是打开Telnet，我是把BSP中的Telnet关掉了，这样链接就不会冲突了，另外我们的BSP中打开了nfs，SDK中似乎也有这个东东，搞的我在链接的时候总是报些莫名其妙的错误，这个就需要你修改BSP了，否则链接通不过。如果链接也通过了，那么你的第一个系统映像就出来了。
　　接下来就需要把系统映像下载到板子上，因为还是处于开发阶段，所以我就直接把系统下到Ram里面去，等到以后做稳定，我们再用程序把系统烧写到flash中，我们用的是Tornado的FTP，这个很简单。这里有个问题要交代下，由于SDK默认的系统映像为vxWorks.st，不是vxWorks，前者只是比后面多带了个符号文件，但是你会发现将vxWorks.st下到板子上，在还没有启动sdk前，会发现PC机ping不通板子的，起初我也很疑惑，为什么不带sdk就能ping通板子，而带了后在没有启动SDK前就ping不通了呢，后来才发现需要在config.h中添加一个组件，这里就不多交代了。接下来我们分析SDK是如何启动的，在BSP中最后一个函数是usrappinit，这个函数会调用SDK的入口函数vxSpawn，vxSpawn会调用sal_core_init,sal_appl_init和diag_shell，sal_core_init和sal_appl_init这两个函数不用管，它们是两个系统无关层的函数，我们要把SDK移植到非Linux和vxWorks系统上，就需要移植这个sal层，还要交代的是sal_core_init这个函数启动了DPC这个任务，它的优先级还是蛮高的（50），如果这个任务没有起来，其他的任务都将歇菜，要不怎么说这个任务是呆在core里呢，sal_appl_init这个函数无非就是用来搞些板子上的应用，比如ls，cd等，这些我都没有用到，屏蔽了这里面的一些函数。最重要的一个函数就是diag_shell，这个函数绝对是重量级的，因为它主要做了以下几件事情，查找交换芯片，然后将驱动和芯片attach，接着是初始化交换芯片的模块，比如vlan,stp等，最后是进入到博通公司的调试shell。让我们来看看是如何查找到硬件的，其实说白了，就是查找devId和revId。当你看到probe这样的函数时，一定要多加注意，因为这个函数就是查找硬件的函数，在Linux也是这样的，在我们的SDK中，diag_shell调用了sysconf_probe函数，sysconf_probe会bde_create函数来查找硬件，bde的意思为broadcom device Enumerate ，也就是博通公司的硬件枚举，在datasheet里会讲到博通就是用bde来查找硬件的，其实找硬件也很简单，就是读了两个寄存器，一个是phyidh，另一个是phyidl，将这两个读出来的值和H文件的硬件类型相比较，若有匹配的那个硬件，就说明你的硬件找到了，否则就失败了。这里有一个特别重要的提示，当初我在开发的时候，死活都找不到硬件，后来才发现是大小端的问题，虽然这个问题不是很严重，但是你不知道板子的大小端，程序找不到硬件的时候，会直接让你崩溃。若找到硬件了，那我们就要加载相应的驱动，接着我们会调用函数sysconf_attach来将驱动和硬件相互绑定，只有驱动加载成功了，我们这块芯片才能发挥作用。在这个函数里面，SDK定义了很多函数指针，只要是写过驱动的人，都很清楚这些函数指针，无非就是写读写函数，不用管它，只要知道有这些函数就行了，这些函数将会在整个系统中发挥最不起眼但又最重要的作用，有了device，又有了drive，它们两个一结合，那我们这个交换芯片就有了最基本的功能，可读可写，可打开可关闭。
　　接着往下走，diag_shell接着调用system_init这个函数，该函数是用来做上层模块初始化用的，我们要想用到vlan、trunk、生成树这些功能，就会在该函数中调用，system_init函数会调用到bcm_robo_init_selective函数，这个函数会对port、l2、vlan和生成树等做初始化，如果我们不需要其中的某些功能，直接可以在该函数中屏蔽掉。这个函数也是共系统平台起来后，我们可以调用上层函数接口写应用程序，比如创建vlan，创建生成树等等，等到所有这些都做完后，我们就进入了broadcom公司的调试shell，调试shell很简单，就是用来查看寄存器，修改寄存器，查看memory，修改memory和查看一些高层的应用，比较简单，只需要掌握cmdlist.c这个文件就ok了，比如我在后期给网管提供接口，基本上都是从这个文件里找到相应的接口。
　　至此，整个系统就起来了，但还需要加强稳定性和效率。以后会写到如何添加生成树，如何修改网口驱动。
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