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调试指南

5 Dec 2024
Read time: 10 minute(s)

调试开关

调试的时候需要设置 log 等级为最高 7，设置方法为通过 make km (make kernel_menuconfig) 命令打开 kernel 的 menuconfig
Kernel hacking
    printk and dmesg options
        (8) Default console loglevel (1-15)
        (7) Default message log level (1-7)
通过 make km (make kernel_menuconfig) 命令打开 kernel 的 menuconfig， 如下路径选中 GMAC 的调试开关
Kernel hacking
    [*] Kernel debuging
        ArtInChip Debug
        [*] GMAC Driver Debug

功能验证

网络模块是否可以正常工作可以通过如下顺序排查：

  • 驱动是否加载成功

  • 本机 MAC 和 PHY 的连接是否成功

  • 本机 PHY 和对端 PHY 的连接是否成功

  • 本机网络和对端网络的连接是否成功

  • 是否可以通信

  1. 驱动加载

    在 log 等级为 7 的情况下，可以通过如下信息对模块的启动进程进行追踪

    • 有任何的 error 信息输出，模块都将不正常工作，因此任何的 error 信息都必须要解决

    • libphy: aicgmac: probed

      总线注册成功

    • aicmac_probe success.

      驱动加载成功，使用 ifconfig -a 命令应该可以看到设备

    • 其他日志

      aicmac_phy_init_data phy_addr=1
aicmac_mac_init_data mac_interface:8 max_speed:1000
aicmac_mdio_init_data mdio:1
mac addr: 4a:2a1e:fbeb:26
aicmac_platform_get_config bus_id:0
libphy: aicgmac: probed
aicmac_probe success.
  2. 设备可发现
    驱动加载成功的主要标志是网络设备存在，可以通过 “ifconfig -a” 命令查看设备是否存在，如果某一个设备不存在，则要排查驱动是否编译，是否加载，设备的系统参数和功能参数配置是否正确
    [aic@]# ifconfig -a
eth0    Link encap:Ethernet  HWaddr DA:BD:4C:BA:5D:80
        BROADCAST MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
        RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
        TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
        collisions:0 txqueuelen:1000
        RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)
        Interrupt:25

eth1    Link encap:Ethernet  HWaddr 6A:8D:2A:7F:EA:3E
        BROADCAST MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
        RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
        TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
        collisions:0 txqueuelen:1000
        RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)
        Interrupt:26
  3. 设备可启动

    设备启动的时候 MAC 会尝试和 PHY 建立连接，可以通过 “ifconfig eth0 up” 命令来启动网络设备，如果启动不成功，则说明 MAC 和 PHY 的连接不成功， 居多 MDC 时钟不工作， 也可能是 phy-addr 设置错误

    [aic@]# ifconfig eth0 up
    gmac 10280000.ethernet eth0: PHY [aicgmac-0:01] driver [RTL8211F Gigabit Ethernet](irq=POLL)
    gmac 10280000.ethernet eth0: RX IPC Checksum Offload disabled
    gmac 10280000.ethernet eth0: configuring for phy/rgmii link mode
  4. 网络可联通
    网络的联通是本机 PHY 和远端 PHY 通过网线建立的，同时要牵涉到 MAC 到 PHY,PHY 到 PHY，PHY 到 MAC 的一个循环
    1. 物理连接信息

      PHY 和 PHY 的协商是自动的，不需要 MAC,AP 的参与，因此两个 PHY 通过网线连接时，二者应该是自协商成功的，对于有指示灯的系统，PHY 物理连接成功后指示灯会呼吸

    2. 模块状态信息

      通过命令 “ifconfig eth0 up” 打开设备，如果连接成功，则会报告 Link is Up 的信息，如下所示

      如果没有连接成功，并且 MAC 和 PHY 的连接是成功的，则说明两个 PHY 的连接或者协商不成功，有两个可能

      • 二者的工作模块无法协商成功，如某一方只支持百兆，而另一方只支持千兆，或者是两个标准的 PHY 模块等，可以更换对端的网络设备，如换为路由器，PC 等

      • 物理网络不通，更换网线

      [aic@]# ifconfig eth0 up
    gmac 10280000.ethernet eth0: Link is Up - 1Gbps/Full - flow control rx/tx
    IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): eth0: link becomes ready

[aic@]# ethtool  eth0
    Speed: 1000Mb/s
    Duplex: Full
    Auto-negotiation: on
    master-slave cfg: preferred slave
    master-slave status: master
    Port: Twisted Pair
    PHYAD: 1
    Transceiver: external
    MDI-X: Unknown
    Supports Wake-on: d
    Wake-on: d
    Current message level: 0x0000003f (63)
                           drv probe link timer ifdown ifup
    Link detected: yes
  5. 网络可通信
    经过上述的排查，MAC 和 PHY，PHY 和远端 PHY 的通路均正常，则可以进行网络通信验证：

    1. 通过 ifconfig eth0 ipaddr 设置一 IP 地址

    2. 通过 ping 对端 ipaddr 来验证是否可以通信

      [aic@]# ifconfig eth0 192.168.168.100[aic@]# ping 192.168.168.101
PING 192.168.168.101 (192.168.168.101): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.168.101: seq=0ttl=64time=4.004 ms
64 bytes from 192.168.168.101: seq=1ttl=64time=0.943 ms
64 bytes from 192.168.168.101: seq=2ttl=64time=0.818 ms

如果通信不正常，在没有对驱动进行修改的情况下，一般不会是寄存器配置的问题，可能的原因有

  • clk 配置，检查 MAC 使用的内外部时钟是否正确

  • clk 频率，测量 MII Data 的 TX/RX Clk 的频率，满足当前标准

  • 时延，如果使用的是千兆网络或百兆网络的内部时钟，确定时延的配置和硬件匹配

  • 防火墙，确认路由器，对端设备不受防火墙的隔离保护

如果以上问题均排除，则请获取日志提交原厂分析

寄存器信息

一个可以正常工作的 MAC 模块的寄存器样板
  • 千兆
    reg-dump -a 0x10280000 -c 128
0x10280000: 00000012 06432208 00080400 04660000
0x10280010: 0001a061 00000000 00000000 00000311
0x10280020: 00000003 00000061 00000009 00000000
0x10280030: 00000000 ffff000e 00000000 00000000
0x10280040: 00000404 00000000 00000000 00000000
0x10280050: 80009d32 195ef056 00000000 00000000
0x10280060: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280070: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280080: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280090: 00000850 000079ad 00000000 00000000
0x102800a0: 00000000 0000000d 00000000 00000000
0x102800b0: 4341c000 43418000 4341c000 434182e0
0x102800c0: 00000000 40d25000 00000000 00000000
0x102800d0: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x102800e0: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x102800f0: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280100: 00002000 00000000 00000000 00000000
0x10280110: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280120: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280130: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280140: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280150: 00000000 00000000 00000000 ffffffff
0x10280160: 00000000 00000000 00000000 00000000
  • 百兆
    reg-dump -a 0x10280000 -c 128
0x10280000: 00000016 06432208 00080400 00660000
0x10280010: 0001a061 00000000 00000000 00000311
0x10280020: 00000003 00000061 00000009 00000000
0x10280030: 00000000 ffff000e 00000000 00000000
0x10280040: 00000404 00000000 00000000 00000000
0x10280050: 8000c416 44da1a5a 00000000 00000000
0x10280060: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280070: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280080: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280090: 00000850 0000786d 00000000 00000000
0x102800a0: 00000000 00000008 00000000 00000000
0x102800b0: 4383c000 43838000 4383c000 43838440
0x102800c0: 00000000 41f9c000 00000000 00000000
0x102800d0: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x102800e0: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x102800f0: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280100: 00002000 00000000 00000000 00000000
0x10280110: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280120: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280130: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280140: 00000000 00000000 00000000 00000000
0x10280150: 00000000 00000000 00000000 ffffffff
0x10280160: 00000000 00000000 00000000 00000000

驱动信息

通过 “ethtool -i eth0” 命令可以查看设备驱动信息，用以确认驱动版本，mii 总线挂载信息

[aic@]# ethtool -i eth0
driver: aicgmac
version: 20211010
firmware-version:
expansion-rom-version:
bus-info: aicgmac-0:01 : 设备 id：phy addr id
supports-statistics: no
supports-test: no
supports-eeprom-access: no
supports-register-dump: yes
supports-priv-flags: no

设备信息

设备的信息固化在 MAC 模块硬件寄存器和设备驱动中，通过 “ethtool eth0” 命令可以确认设备的配置信息是否正确
  • 连接成功前
    [aic@]# ethtool eth0
Settings for eth0:
    Supported ports: [ TP    MII ]
    Supported link modes:   10baseT/Half 10baseT/Full
                            100baseT/Half 100baseT/Full
                            1000baseT/Full
    Supported pause frame use: Symmetric Receive-only
    Supports auto-negotiation: Yes
    Supported FEC modes: Not reported
    Advertised link modes:  10baseT/Half 10baseT/Full
                            100baseT/Half 100baseT/Full
                            1000baseT/Full
    Advertised pause frame use: Symmetric Receive-only
    Advertised auto-negotiation: Yes
    Advertised FEC modes: Not reported
    Speed: Unknown!
    Duplex: Unknown! (255)
    Auto-negotiation: on
    master-slave cfg: preferred slave
    master-slave status: unknown
    Port: Twisted Pair
    PHYAD: 1
    Transceiver: external
    MDI-X: Unknown
    Supports Wake-on: d
    Wake-on: d
    Current message level: 0x0000003f (63)
                           drv probe link timer ifdown ifup
    Link detected: no
  • 连接成功后
    [aic@]# ethtool eth0
Settings for eth0:
    Supported ports: [ TP    MII ]
    Supported link modes:   10baseT/Half 10baseT/Full
                            100baseT/Half 100baseT/Full
                            1000baseT/Full
    Supported pause frame use: Symmetric Receive-only
    Supports auto-negotiation: Yes
    Supported FEC modes: Not reported
    Advertised link modes:  10baseT/Half 10baseT/Full
                            100baseT/Half 100baseT/Full
                            1000baseT/Full
    Advertised pause frame use: Symmetric Receive-only
    Advertised auto-negotiation: Yes
    Advertised FEC modes: Not reported
    Link partner advertised link modes:  10baseT/Half 10baseT/Full
                                        100baseT/Half 100baseT/Full
                                        1000baseT/Full
    Link partner advertised pause frame use: Symmetric Receive-only
    Link partner advertised auto-negotiation: Yes
    Link partner advertised FEC modes: Not reported
    Speed: 1000Mb/s
    Duplex: Full
    Auto-negotiation: on
    master-slave cfg: preferred slave
    master-slave status: slave
    Port: Twisted Pair
    PHYAD: 1
    Transceiver: external
    MDI-X: Unknown
    Supports Wake-on: d
    Wake-on: d
    Current message level: 0x0000003f (63)
                    drv probe link timer ifdown ifup
    Link detected: yes

辅助工具

  • 数据包分析

    一般使用 WiredShark 抓包工具进行数据包的分析，可以借助其分析发送和接收的数据内容，从而分析通信双方的行为


    wireshark1

  • 网速测试

    压力测试的模型是搭建一个简单的 C/S 模型，Client 以最大资源利用发送数据，Server 端接收数据并进行相应计算

    Luban 自带可用于进行压力测试的工具，iperf3 和 netperf，以全速进行数据的收发，并进行丢包，错包，发送速率计算等辅助工作

    网速测试因为需要验证收到的信息的准确性，因此有比较大的计算任务，所以也受 CPU 和 DDR 频率的影响

    • iperf3
      • server 命令：iperf3 -s
      • client 命令：iperf3 -c 192.168.168.100 -u -b 50M ， 以 50M UDP 的方式和 server 192.168.168.100 进行测试
    • netperf
      • server 命令：netserver
      • client 命令：netperf -H 192.168.168.100 ， 不限速和 server 192.168.168.100 进行测试
  • 持久测试

    不管是 iperf3 还是 netperf 都是进行有限次的数据交互后即停止工作，如果进行长时间的压力测试，则需要脚本配合

    #!/bin/bash#Run as Server

ifconfig eth0 up
ifconfig eth0 192.168.168.100

#netserver >/dev/null
iperf3 -s >/dev/null

    #!/bin/bash#Run as Client

ifconfig eth0 up
ifconfig eth0 192.168.168.105

for i in$(seq 110000)doecho"Start to test at $i times"#netperf -H 192.168.168.100
    iperf3 -c 192.168.168.100 -u -b 50M
    sleep 5done