S5PV210 uboot启动过程



按照三星《S5PV210_UM_REV1.1》手册上说明的启动流程,S5PV210上电将从IROM处执行固化的启动代码,对时钟等初始化、对启动设备进行判断,并从启动设备中复制BL1(最大16KB)到IRAM(0xd002_0000处,其中0xd002_0010之前的16个字节储存的BL1的校验信息和BL1尺寸)中,并对BL1进行校验,校验OK转入BL1进行执行;BL1继续初始化,并将BL2复制到IRAM中并对其校验,OK后转入BL2;BL2则要进行比较复杂的初始化,包括DRAM的初始化,完成后将OS代码复制到DRAM中,并转入到OS中执行并完成启动引导。
但是,上述的IRAM只有96K大小,对于日益复杂的uboot来说,肯定是不够的,所以使用UBOOT启动引导的时候,也没全按三星手册上说的执行,具体如下:

首先解释一下我认为的BL0、BL1、BL2:

BL0:是指S5PV210的IROM中固化的启动代码;

BL1:是指在IRAM中执行的UBOOT的部分代码;

BL2:是指在内存中执行的的UBOOT的完整代码;

此版本的UBOOT,其实会编译两个UBOOT.bin,即最终生成的tiny210-uboot.bin包括两部分,前段是spl(重用u-boot中既有的驱动,来生成更小的secondaryprogramloader)文件夹内的tiny210-spl.bin,后段是用于在RAM中执行的完整UBOOT代码。所以学习UBOOT代码是也要两个部分来看。


1、第一步与三星手册上一致,执行IROM内固化的代码,即BL0,BL0会将存储于启动设备的UBOOT代码的前16KB:tiny210-spl.bin复制到IRAM。(tiny210-spl.bin设置为24KB了,但实际绝不会超过16KB,后面全填充的0,所以拷不完也OK。这里是liukun321为了统一MMC与NAND启动而作的修改,也许改成16K就应该OK了,应为IROM里的代码最多拷贝16K进IRAM嘛,一会改改试试。所以呢实际上执行BL1就是执行tiny210-spl.bin。在UBOOT的代码中并不会看到tiny210-spl.bin和完整的UBOOT代码分开两套文件进行编写,都在同样的文件中,只是通过宏定义来控制执行流程,SPL文件夹内由自己的Makefile文件。


2、第一步入口程序是/arch/arm/cpu/armv7/start.S中的_start,设置异常向量地址(地址由ARM 架构决定,不能改变),执行reset,进入SVC32模式,并调用cpu_init_crit对ARM的CP15寄存器进行设置,如清空TLB,关闭MMU等,进入/board/samsung/tiny210/lowlevel_init.S中的lowlevel_init中,进行低级初始化,主要是对时钟、内存、串口、nand等进行初始化,为下一步的代码拷贝做准备。

3、从lowlevel_init出来之后执行call_board_init_f,通过读取OMR_OFFSET寄存器的值,对启动设备进行判断,看看是从mmc启动还是nand启动,判断好后跳入mmc_boot.c或nand_cp.c中,将UBOOT代码拷贝到内存中,地址为_TEXT_BASE:在tiny210.h中定义为0x23e0_0000,换成别的地方也可以,比如3000_0000(注:在跳转到内存中执行之前,所有的语句都是基于PC寻址的,也就是说和代码具体存放的地址没有关系,进行跳转的时候都会计算出跳转目标相对与PC的位置,在跳转过去。)。这里有一个很大的问题,稍后讨论。拷贝完成后直接冲0x23e0_0000出开始执行。那么执行的是什么呢,那先看看拷贝的是什么吧!

a.nand启动

在/arch/arm/cpu/armv7/s5pc1xx/nand_cp.c中,第105行:

for(i = (0x6000>>page_shift); i < (size>>page_shift);i++, buf+=(1<
nandll_read_page(buf,i, large_block);

}

指定了拷贝的起始page是nand起始24K之后的第一个PAGE,偏移0x6000的位置,该地址上存储的是完整的UBOOT在RAM中执行的完整启动代码;

b.mmc启动

在/arch/arm/cpu/armv7/s5pc1xx/mmc_boot.c中,第49行:

#defineMOVI_BL2_POS ((eFUSE_SIZE / MOVI_BLKSIZE) +MOVI_BL1_BLKCNT + MOVI_ENV_BLKCNT)

经计算MOVI_BL2_POS位于第24.5K的位置,也即第49个block,偏移0x6200的位置,该地址上存储的同样是UBOOT在RAM中执行的完整启动代码;

注:针对第一点提出的将24K偏移改成16K,经过验证:改成16KB并不可行,其实这里不仅仅是BL1的容量的问题,UBOOT_SPL.BIN实际上只有4K不到,所以对于nand启动来说4KB就足够了,但是对于MMC启动来说却不行,因为SD卡的布局并不一样,它在BL1与BL2之间还插入了16KB的ENV区,所以只能是24K,而对NAND的ENV区在BL2之后了。

所以,无论是MMC启动还是NAND启动,将代码copy到DRAM中并跳转之后,执行的是DRAM中的_start入口函数,重新执行一遍UBOOT,但是一些宏定义已经发生变化,如CONFIG_SPL_BUILD被取消定义,相应的代码也不会执行。

4、因为第一编执行UBOOT的时候ARM的状态都已经初始化OK了,包括时钟,内存等,第二遍执行时只是跳转到内存中执行了,所以这里判断是否在DRAM中执行,如果在内存中执行,则可以直接跳到call_board_init_f去进行班级初始化。当然,源码并不是这样执行的,而是重新执行RESET、LOWLEVEL_INIT等函数,但我验证过,可以不用执行。有兴趣的同志也可以验证一下。

5 、进入board_init_f以后将: a、对gd_t数据结构(include/asm/global_data.h中定义)进行初始化,并填入相关数据,如内存大小、UBOOT镜像长度等;
b、对打印CPU信息、UBOOT版本信息等,并对串口、console进一步初始化,输出nand信息,对内存大小进行计算,并打印出来。 c、为UBOOT的重定向设置物理地址,重定向后UBOOT可使用的end地址为0x3fff_0000,

UBOOT镜像起始地址为0x3ff8_5000。

打印调试信息:

TLBtable at: 3fff0000

Topof RAM usable for U-Boot at: 3fff0000

Reserving424k for U-Boot at: 3ff85000

Reserving928k for malloc() at: 3fe9d000

Reserving24 Bytes for Board Info at: 3fe9cfe8

Reserving120 Bytes for Global Data at: 3fe9cf70


你可能感兴趣的:(arm,arm,transplant)