### 实验七：移植PPCBoot
#### 一、实验目的
本次实验旨在学习PPCBoot的移植技术及其调试方法。PPCBoot是一款用于PowerPC架构的Bootloader，广泛应用于嵌入式系统的启动加载过程中。通过本实验的学习，学生能够掌握如何在特定的硬件平台上移植并调试PPCBoot，为后续的嵌入式系统开发打下坚实的基础。
#### 二、准备工作
为了顺利完成本实验，首先需要准备以下几项内容：
1. **交叉开发环境的搭建**：确保已经安装并配置好了针对目标平台（如PowerPC架构）的交叉编译工具链。
2. **硬件设备的连接与配置**：配置好硬件调试工具BDI2000，并将其与目标板（本例中为HD860目标板）正确连接。
#### 三、实验内容
##### 3.1 PPCBoot移植
**PPCBoot简介**：PPCBoot是一种开源Bootloader，主要用于PowerPC架构的嵌入式系统。它不仅可以用于测试硬件，还能实现程序下载、系统初始化及引导等功能。PPCBoot与Linux内核有很好的兼容性，其源代码开放且维护良好，最新版本为1.1.4版。
**移植步骤**：
1. **下载源代码**：从官方网站ftp.denx.de下载PPCBoot的源代码包ppcboot-0.9.2.tar.bz2。
2. **解压缩源代码包**：使用命令`tar –jxvf ppcboot-0.9.2.tar.bz2`进行解压。
3. **配置目标板文件**：根据HD860目标板的特点，需要修改或复制一些配置文件，例如：
- 复制tqm8xx配置文件至HD860IP目录：`cd board; cp -rtqm8xx hd860ip; cd hd860ip; mv tqm8xx.c hd860ip.c`。
- 复制tqm8xx配置头文件至HD860IP配置头文件：`cd ../../include; cp config_tqm8xx.h config_HD860IP.h`。
4. **修改配置文件**：根据HD860目标板的具体硬件参数（如内存、闪存等），修改相关配置文件：
- `board/hd860ip/hd860ip.c`：与DRAM相关的配置。
- `board/hd860ip/flash.c`：与闪存相关的配置。
- `board/hd860ip/config.mk`：设置文本基地址。
- `cpu/mpc8xx/serial.c`：设置板级特定位宽等。
- `include/config_HD860IP.h`：定义板级特定的寄存器。
5. **编译并生成目标文件**：在ppcboot-0.9.2目录下执行`make HD860IP_config`以及`make`命令，生成多个输出文件包括`ppcboot`、`ppcboot.bin`、`ppcboot.srec`和`ppcboot.map`。
##### 3.2 调试PPCBoot初始化程序
**调试步骤**：
1. **利用BDI2000加载程序**：通过telnet连接到BDI2000，并使用`load ppcboot ELF`命令将PPCBoot加载到目标板。
2. **启动可视化调试工具ddd**：在Linux终端中切换到ppcboot-0.9.2目录，并运行`/opt/hardhat/host/bin/ddd --debugger ppc_8xx-gdb --gdb ppcboot`来启动可视化调试工具。
3. **连接BDI2000与ddd**：在ddd中使用`target remote 192.9.200.111:2001`命令建立连接。
4. **单步调试与修改**：在ddd中可以设置断点，进行单步追踪、查看和修改寄存器值等操作。例如，可以在`cpu-init.c`中的`cpu_init()`函数设置断点，使用`cont`命令运行到断点处，然后使用`step`命令逐行调试。
5. **修改并重新编译**：根据调试结果，对源代码进行必要的修改后，重新编译并重复调试过程，直至所有问题解决。
##### 3.3 调试PPCBoot驱动程序
以Flash驱动程序为例，其调试步骤与初始化程序的调试类似：
1. **打开并设置断点**：在ddd中打开`flash.c`源文件，并在`flash_init()`函数设置断点。
2. **查看与修改寄存器**：在`status`菜单中查看和修改寄存器值。
3. **修改源代码并重新编译**：根据调试结果修改源代码后，重新编译程序，并重复调试过程。
##### 3.4 烧写程序
**手动烧写**：利用BDI2000手动烧写程序，需要先将PPCBoot定位到Flash的指定位置（参考`board/hd860ip/config.mk`中的配置）。具体步骤包括使用`load`命令加载程序至指定地址，然后执行烧录操作。
通过本实验的学习与实践，学生不仅能够掌握PPCBoot的移植流程和技术要点，还能够在实际项目开发中灵活运用这些技能，有效提升嵌入式系统的开发效率和质量。
