程序员经验分享-hwhale

记一次硬件调试经历

2023-05-16

产品信息

  1. 系统：SONiC系统（linux 4.9.110），ONIE（4.1.38）
  2. 项目背景：此项目是一个网络流量设备，作为流量转发器，将大批量的流量收集，筛选，过滤，重定向至新的端口，然后转发至后端设备，进行流量操作。
  3. 硬件：COM-E CPU主板，交换芯片，多种IIC设备（pca9548，pca9535等），NVME磁盘，USB转IIC总线芯片等；32个100G网口，2个USB口，一个串口，1个以太网口。

调试过程

第一阶段—检查硬件

  1. 检查电源是否正常，插上电源，判定能够设备是否上电，若未上电或者说出现上电延迟则返回硬件部处理
  2. 连接串口，进入系统后，判定串口是否有输出，且是否能够顺利进入BIOS界面。（串口助手推荐MobaXterm_Personal和SecureCRT）
    问题1：设备重启时，串口没有输出，但是等一段时间后再重启就有输出了
    原因：串口设备口前连有一个3.3V的放电设备，如果断电后立马重启，由于3.3V未放电完成，造成时序紊乱，从而造成串口没有输出
    解决方案：串口位于前面板，调试时，前面未加上32个100G网口，所以放电慢，添加100G网口后放电会迅速很多。

第二阶段—烧写ONIE

该阶段主要记录烧写ONIE设备
6. ONIE基本知识
ONIE官网
简言之就是类似玩儿linux内核时的BootLoader，不同之处在于ONIE也是一个微型的linux内核，ONIE的目的是为了发现SONiC安装地址，从而进行安装。
7. 烧写ONIE，准备好U盘，准备好烧写工具Win32DiskImager
----[a]网络上下载ONIE源码，公司有备份可以从备份中check一份代码，编译烧写至U盘
----[b]BIOS下选择冲U盘启动，然后进行烧写
问题二：烧写ONIE不成功，出现字样如下：Installing ONIE in /dev/sda …can‘t write data to /dev/sda等字样
原因：目前设备使用的是nvme驱动的磁盘（添加nvme驱动），命名方式是nvme0n1开头，所以找不到/dev/sda设备
解决方案：修改machine/xxx/xxx/installer.conf，文件中通过寻找/sys/block/*/device，判定设备设备pci地址是否为pci0000:00/0000:00:1f.2，从而返回设备名字，这里调试采用直接返回nvme0n1，从而让程序知道磁盘名字
这里注意：为了更好查看程序执行，在shell脚本中加上set -x，可以看到每一步程序执行从而更清晰的了解程序

—[c]再次编译烧写
问题三：谁写ONIE不成功，出现字样如下：ERROR: Problems accessing sys_eeprom在这里插入图片描述
原因：设备目前还出于探测不到IIC器件，也就是说根本没有eeprom设备，从而导致出错。
解决方案：找到代码installer/install.sh，将代码返回值改变，因为目前无法探测，所以暂时将代码返回值默认为正确的

—[d]再次编译烧写，烧写成功

第三阶段—检查设备驱动，IIC总线是否存在，网口设备是否存在

  1. 首先检查i2cbus是否能探测到-----i2cdetect -l发现并没有总线bus；然后dmesg检测内核信息打印是否有相关输出。
    问题四：无IIC总线，内核出错信息如下：在这里插入图片描述原因：这是驱动程序和ACPI操作区域(SystemIO,SystemMemory)之间有冲突，
    解决方案：这里暂时性的方法是：acpi_enforce_resources=lax启动选项处加上，解释：
    acpi_enforce_resources={strict|lax|no}
    检查驱动程序和ACPI操作区域(SystemIO,SystemMemory)之间资源冲突的方式。
    strict(默认值)禁止任何驱动程序访问已被ACPI声明为"受保护"的操作区域，这是最安全的方式，可以从根本上避免冲突。
    lax允许驱动程序访问已被ACPI声明的保护区域(但会显示一个警告)。这可能会造成冲突，但是可以兼容某些老旧且脑残的驱动程序(例如某些硬件监控驱动)。
    no表示根本不声明任何ACPI保护区域，也就是完全允许任意驱动程序访问ACPI操作区域。
  2. 启动后IIC总线出现了，一并出现的还有4个系统地址。至于为什么后面IIC地址没有出现，原因是硬件断开了，所以探测不到。
  3. 查找USB转IIC总线芯片是否就绪，通过lsusb发现usb设备
    在这里插入图片描述，再次通过i2cdetect -l查看芯片是否作用，是否转出iic总线
    问题五：USB芯片未转出IIC总线
    原因：没有安装mcp2221驱动，导致芯片未作用
    解决方案：在build文件夹下找到kernel下对应的内核版本4.1.38，在driver中添加mcp2221.c驱动文件，并在Makfile下添加obj-y=mcp2221.o将驱动编译进内核，buses/Kconfig添加mcp的注释选项，这个的目的是为在make menuconfig时有对应的选项显示（这种方法只适合调试，最后版本需要通过补丁的形式将文件打入内核中）
  4. 重新编译烧写内核后通过i2cdetect -l查看i2c总线在这里插入图片描述
  5. 检测网络状态，连上网线，ping 任意网址是否能ping通；fconfig是否有网卡信息

第三阶段—烧写SONiC系统

  1. 通过onie-nos-install http://文件服务器ip/文件进行系统烧写
    问题六：烧写SONiC系统失败，错误信息如下：
    在这里插入图片描述
    原因:SONiC系统未支持nvme磁盘的命令方式，导致磁盘名错误，找不到磁盘，无法烧写
    解决方法：在烧写SONIC系统时，ONIE就不再接管系统，开始读写SONIC的系统信息，因此代码这是应该从ONIE转向SONIC，搜索打印字样make2fs无果，搜索the operation…无果，搜索 Creating new…找到在installer/x86_64/install.sh下，发现create_demo_gpt_partition()通过sgdisk进行磁盘分区，这个函数执行完成后，返回调用出，发现下面的代码就是mkfs.ext4 -L $demo_volume_label $demo_dev 进行文件系统的制作。在shell下实验该命令发现果然错误参数会打印出make2fs…信息。在此加入对nvme磁盘的支持    在这里插入图片描述
  2. 编译系统，重新烧写，成功。
  3. 进入系统，检测IIC总线
    问题七：有SMbus总线，没有IIC mc2221转的总线
    原因：SONiC系统未支持mcp2221驱动
    解决方案：SONiC下驱动有两种方式，一种是直接加在内核里面，第二种是加在自己设备下platform/xxxxx/modules/，为了兼容性采用第二种方案，修改其中的Makefile,同时将驱动加载的driver_load.sh脚本同过server的方式加载进内核
  4. 重新编译烧写，验证网卡是否就绪，ifconfig发现网卡就绪

总结

至此，设备硬件验证完毕，之后会持续更新该博客，更新关于IIC设备树结构方式，目前验证出连接到总线上的设备，第二层iic设备还没有探测出。

补充

  1. 关于ONIE补丁方式以及设备特殊化的处理
    之前调试驱动，都是直接将文件放入内核中，这种方式不利于内核的一致性，接下讲述关于patch的制作以及设备特殊化处理
    patch制作在这里插入图片描述
    patch文件放在serial同目录下
    设备特殊化处理
    onie中machine文件就是每个设备自己构建的系统驱动，内核配置的地址，在serials同目录下的conf文件就是内核配置的驱动选项位置，在其中加上
    在这里插入图片描述
    即可将10G网卡，NVME磁盘，MCP2221编译进内核
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