关于uboot下data abort的问题

本文提供了解决U-Boot下遇到的ARM异常中断问题的方法,包括定位错误位置、获取relocateoffset并使用dbinfo、odjdump-S进行反汇编等步骤。着重介绍了如何通过已知的pc地址和当前offset值来精确定位问题所在。

在uboot下,经常会出现一些非常让人揪心的问题。解决这些问题的关键就是方法与方向,把握好这两点,一切问题都可以迎刃而解。同时也要自信。如下:

有时我们会遇到如下的出错信息,这时CPU会reboot,

data abort

    MAYBE you should read doc/README.arm-unaligned-accesses

pc : [<1ff60148>]          lr : [<1ff6019c>]
sp : 1fb0a508  ip : 00000000     fp : 00000000
r10: 00000001  r9 : 1fb0af38     r8 : 1fb0c738
r7 : 00000011  r6 : 00000000     r5 : 00000011  r4 : 1fb0a53c
r3 : 00000000  r2 : 00000000     r1 : 6d6f6320  r0 : 00000000
Flags: nZCv  IRQs off  FIQs off  Mode SVC_32
Resetting CPU ...

resetting ...

 

U-Boot 2014.01-00001-gdd83b27 (Jun 27 2014 - 13:39:06)


 

那遇到这样的出错怎么办呢?

其实在出错时,uboot已经告诉我们如何去找出问题所在,如上面的问题,我们可以通过查看doc/README.arm-unaligned-accesses来找到出错的位置。

它告诉我们,可以通过dbinfo获取当前的relocate offset值,再通过odjdump -S来把u-boot进行反汇编,最后我们在反汇编中找到pc-relocate offset的位置,就可以定位到出错的位置。对于上面的问题,已经告诉我们出错的pc是0x1ff60148,现在就是要知通当前的offset值,这个可以通过dbinfo来猎取,如下:

uboot> bdinfo 
arch_number = 0x7FD76F2E
boot_params = 0xDFF1CFFF
DRAM bank   = 0x00000000
-> start    = 0x00000000
-> size     = 0x20000000
eth0name    = Gem.e000b000
ethaddr     = 00:0a:35:00:01:22
current eth = Gem.e000b000
ip_addr     = 192.168.80.10
baudrate    = 115200 bps
TLB addr    = 0x1FFF0000
relocaddr   = 0x1FF2B000
reloc off   = 0x1BF2B000
irq_sp      = 0x1FB0AF38
sp start    = 0x1FB0AF28
ARM frequency = 666 MHz
DSP frequency = 0 MHz
DDR frequency = 533 MHz

上面我们可以看到当前的offset就是0x1bf2b000,好了,现在通过与上面的pc相减,得到0x4035148,好了,现在就是在反汇编中找到这个pc的位置,就可以精确定义到出错问题。一般这种问题与指针有关。HTH

 

<think> 嗯,用户需要解决一个ARM架构下的"Synchronous Abort"错误,具体错误码是esr 0x96000010,类型是Data abort且发生在当前异常级别。这个问题看起来挺专业的,属于底层系统开发范畴。 用户提供了四篇站内引用,其中引用[1]给出了具体的错误日志,显示PC=0x28f430,LR=0x2608d0,还有调用栈信息。引用[2]解释了ARMv7-A和AArch64在异常处理上的区别,特别提到在AArch64中各种中止异常都归类为同步中止。引用[3]展示了一个反汇编示例,提到了ARMv8a的访存特性。引用[4]则记录了另一个类似错误esr 0x02000000,暗示可能是32位uboot引导64位内核引起的问题。 用户的核心诉求很明确:找到解决这个特定同步中止错误的方法。从日志看是数据中止(data abort),错误码0x96000010。根据ARM架构文档,这个错误码可以提供很多信息:首先0x96表示是64位执行状态下的数据中止,中间几位表示异常来源是EL1(当前异常级别),最后几位0x10表示具体中止原因。 我注意到引用[1]中给出了U-Boot的调试方法,特别是stacktrace.sh脚本的使用说明,这是重要的线索。另外引用[3]的反汇编示例也很关键,说明可能需要检查对应的汇编指令。 可能的解决方案应该分步骤:首先要精确定位触发异常的指令地址,然后分析内存访问情况。考虑到日志中PC和LR寄存器值都是32位形式但实际是64位地址,这里可能有地址截断问题。堆栈记录显示函数调用层级,用U-Boot提供的脚本可以解析符号。 用户可能是嵌入式开发工程师,正在移植U-Boot或Linux内核到ARMv8平台。从引用[4]的怀疑来看,很可能是在用32位uboot引导64位内核时出的问题。这个假设很合理,因为地址截断问题在混合位宽环境中很常见。 需要特别注意两点:一是检查uboot是否配置为支持64位内核(booti命令的存在很关键),二是要确认所有地址传递是否保持64位完整性。建议用户验证uboot版本和编译选项,必要时切换到64位uboot。 最后生成的三个相关问题都聚焦在具体技术点:错误码解析、堆栈回溯方法和常见陷阱排查,这样用户可以根据需要深入某个方向。 </think> 基于错误信息"Synchronous Abort" (esr 0x96000010) 和 Data Abort 异常,以下是系统化的解决步骤: --- ### **1. 解析ESR错误码 (核心步骤)** ESR 0x96000010 的二进制结构为: ``` 1001 0110 0000 0000 0000 0000 0001 0000 ``` 根据 ARMv8-A 架构手册: - **EC[31:26] = 100101**:表示 **Data Abort from current Exception Level** - **DFSC[5:0] = 010000**:具体原因需转换为十进制 `16` → **Alignment Fault**(地址未对齐访问) **结论**:尝试访问未对齐的内存地址(如对64位数据使用非8字节对齐地址)。 --- ### **2. 定位故障指令** 利用日志中的关键寄存器值: - **PC = 0x28f430**:触发异常的指令地址 - **LR = 0x2608d0**:函数返回地址(指向调用者) **操作建议**: 1. 使用反汇编工具检查 `PC` 附近的指令: ```bash aarch64-linux-gnu-objdump -d u-boot | grep -C 10 "28f430" ``` 2. 重点检查 `PC` 前的内存操作指令(如 `LDR/STR`),确认操作数地址是否对齐。 --- ### **3. 分析调用栈** 通过日志中的 Call trace 和 Stack 信息重建调用路径: ``` Call trace: PC: [<0028f430>] LR: [<002608d0>] Stack: [<0028f430>] [<0028da24>] [<00211600>] ... ``` **解析方法**: 1. 将地址保存到 `dump.txt` 文件 2. 执行 U-Boot 内置的栈解析脚本: ```bash ./scripts/stacktrace.sh dump.txt ``` 3. 输出将显示**函数调用链**,帮助定位问题函数。 --- ### **4. 常见原因排查** #### (1) **对齐问题(高概率)** - 检查 `PC` 处指令是否尝试在非对齐地址访问64位/128位数据。 - **修复方案**: - 修改代码确保地址对齐(如使用 `memalign` 分配内存) - 替换非对齐访问指令(如改用 `LDUR/STUR`) #### (2) **内存映射错误** - 确认访问地址是否属于有效物理内存区域(如外设寄存器需映射后访问) - 检查 MMU 配置表是否包含目标地址的合法映射 #### (3) **位宽不匹配** - 若使用 **32位 U-Boot 引导 64位内核**(引用[4]的怀疑点) - **验证方法**:运行 `booti` 命令确认 U-Boot 是否支持64位 - **解决方案**:切换至64位 U-Boot --- ### **5. 扩展调试建议** - **查看 Fault Address Register (FAR)**: - 寄存器保存触发 Data Abort 的**目标地址**(需在内核/固件中读取) - **检查设备树配置**: - 确认内存节点(`/memory`)范围与外设寄存器地址无冲突 - **启用对齐检查异常**(开发阶段): - 设置 `SCTLR_ELx.A` 位捕获未对齐访问 > 引用说明:ESR 解析依据 ARMv8-A 架构手册(引用[2]),栈解析方法来自 U-Boot 脚本(引用[1]),混合位宽问题参考实践记录(引用[4])。 --- ###
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