Samsung的ARM处理器iROM启动模式介绍

  最近在使用三星S3C2416这个处理器，需要在EBOOT上实现SD卡文件系统，并从SD卡中烧写wince系统，与S3C2416的从SD卡启动不同。我用的BSP是SMDK2416_WinCE50_PM_REL_0.01_080611的，Bootloader文件夹中包含了三个文件夹：Eboot.Whimory、NBL1.LSB、NBL2，先前不太明白这三个Boot到底有什么用，于是从网上找到了下面一篇文件，是以S3C6410为例作的介绍。

 

    目前的ARM处理器都支持多种启动模式，S3C6410和以前的Samsung的ARM处理器一样，通过外部管脚OM[4:0]的拉高拉低来决定是从哪个存储设备上启动。我认为S3C6410的User Manual并没有说的很清楚，所以我在最开始使用的时候，也对其启动模式有一些误解，下面就我个人的理解，介绍一下S3C6410的启动。

    先读一下S3C6410 User Manual的第3章 System Controller，在123页列了一张表，如图：

   

 

这章表列出了S3C6410所支持的几种启动模式。首先介绍一下和启动模式相关的硬件管脚：

OM[4:0]：选择启动设备及时钟源。OM[0]为0选择XXTlpll，为1选择XEXTCLK。

 

 GPN[15:13]：用于识别所支持的Nandflash的类型，包括Page的类型和地址周期。

 XSELNAND：选择Nand启动或者是OneNand启动。0为OneNand，1为Nand。

 

 

    从表中可以看出，S3C6410好像并不支持Nandflash启动，因为Boot Device中没有Nandflash设备。当OM[4:0]为0000x/0001x/0010x/0011x的时候，Boot Device是Reserved，我想这里是Samsung在6410中有意要隐瞒什么。如果你用过S3C6400，你应该知道在S3C6400 User Manual中也有这么一张表，描述了s3c6400的启动模式，具体S3C6400的启动模式也是在第3章 System Controller，在第107页的表，如图：

 

我想和S3C6410的表对照一下就会发现，两个处理器的启动模式是兼容的，我认为S3C6410应该兼容S3C6400的启动模式，只不过Samsung在S3C6410 User Manual中隐藏了S3C6400中所支持Nandflash启动模式，目的可能是Samsung不希望在S3C6410中使用Nandflash启动，而要推崇IROM的启动模式。个人理解啊！

 

 

 

下面来总结一下S3C6410所支持的启动模式：

 

1. NORFlash启动

 

通过Nor Flash启动，此时OM[4:1]为0100或0101，对应8bit和16bit。

 

 

 

2. NandFlash启动

 

虽然在S3C6410 User Manual中没有提到，但是也是支持的，从S3C6400 User Manual可以找到。OM[4:1]四个硬件管脚决定了Nandflash启动，以及支持的Nandflash的类型，包括大Page和小Page，地址周期为3，4，5。当然，XSELNAND管脚也要为1。

 

 

 

3. OneNAND启动

 

首先XSELNAND管脚为0，其次OM[4:1]为0110，为OneNand启动模式。

 

 

 

4. MODEM启动

 

当OM[4:1]为0111的时候，为MODEM启动。S3C6410通过MODEM接口下载boot代码到内部RAM中，然后进行引导。

 

 

 

5. IROM启动

 

当OM[4:1]为1111的时候，从Internal ROM中启动，此时GPN[15:13]用于识别设备的类型。这种模式以前没见过，这里具体介绍一下。

 

IROM模式可以支持MoviNand，SD/MMC，iNand，OneNand和Nand等。关于IROM的引导，具体过程如图：

 

1. 处理器上电后，当OM[4:1]=1111时，运行iROM中的程序，这个程序被称为Bootloader0(BL0)，它会做一些初始化的工作。

 

2. 然后根据GPN[15:13]的管脚设置，选择从相应的设备(SD/MMC/OneNand/Nand)中的指定区域读取4KB的程序到SteppingStone中运行，这段代码被称为Bootloader1(BL1)。

 

3. BL1可以初始化系统时钟，UART，SDRAM等设备，然后拷贝Bootloader2(BL2)到SDRAM中。

 

4. 跳转到SDRAM中的BL2，继续运行，BL2可以支持更强大的功能，可以将OS加载到SDRAM中，然后运行OS。

 

 

 

整个过程中，IROM是最先被运行的，它会首先做一些初始化，具体IROM的流程如下：

 

1. 禁用Watch-dog

 

2. 初始化TCM

 

3. 初始化设备拷贝函数，用于拷贝BL1到SteppingStone中

 

4. 初始化栈区域

 

5. 初始化PLL

 

6. 初始化指令Cache

 

7. 初始化堆区域

 

8. 拷贝BL1到SteppingStone中

 

9. 验证BL1

 

10. 跳转到SteppingStone中运行

 

 

 

还是看一下流程图吧，理解起来会更直观一些，IROM启动流程如图：