常见SOC启动流程分析

2019-04-13 22:12发布

常见SOC启动流程分析

本文以s5pv210这款SOC为例,分析了其启动流程 在s5pv210的SOC内部,存在着一个内部的ROM和一个内部的RAM
  • 这个内部的ROM叫做 IROM,它是norflash的一种。其不同于板子上外接的inand/sd(mmc),它优点是一上电无需初始化即可使用,缺点是又小又贵…
  • 这个内部的RAM叫做 SRAM,其不同于板子上外接的 DDR(DRAM),它优点也是一上电无需初始化即可使用…..缺点也是又小又贵…
由于它俩的优异特性,一上电后的很多工作就由它俩来负责了

1.判断启动介质

  • 首先一上电,cpu先从SOC内部的IROM中执行预先设置的代码(s5pv210称其为BL0),初始化CPU时钟、关看门狗、并且通过读取特定gpio来判断启动介质。(注:IROM中代码可以直接执行,不用放到SRAM中)
  • 对于有些SOC来说,他们不通过读gpio来判断启动介质,而是根据启动介质的优先级,来依次尝试从各个启动介质启动,直到某个启动介质成功启动SOC

2.加载第一部分引导代码

  • 判断完启动介质后,cpu会执行IROM中相应启动介质初始化代码,并从启动介质的特定扇区开始读取U-boot头部的少量代码(对于s5pv210来说是16k的代码,称其为BL1),然后放到至SRAM并执行。近年来的U-boot将这一小段代码称为“SPL”,并开始支持单独编译它
  • 为什么不直接加载整个U-boot呢?因为大部分SOC出于成本考虑,IROM做的不大,放不下整个U-boot
  • 总体来说由于各个SOC这一步大致相同,但可能都有细微的区别,具体要去参照手册。下面以s5pv210为例来说说对第一部分引导代码的一些细节要求:
当启动介质为SD/MMC时,第0个扇区必须保留,IROM中的代码会从第1个扇区开始读BL1,启动介质的空间分配如下图所示
这里写图片描述
而其他的启动介质则是直接从第0个扇区存放BL1,IROM中的代码会也从第0个扇区开始读BL1,启动介质的空间分配如下图所示
这里写图片描述
  • 然后,我们要把第一部分引导代码放到SRAM中的某个地址,通常SOC都会在代码头加上校验头,之所以要校验头是为了防止从启动介质读取时出错,一般是使用厂商的打包工具来添加校验头的,或者是在U-boot源码内添加了校验头。对于s5pv210来说,BL1的前16个字节是校验位,真正的代码是从D002_0010开始的。
    这里写图片描述
  • 至此,Soc主导的启动过程结束,接下来就靠SRAM中的第一部分引导代码来重定位了,接下来将加载整个U-boot,并引导内核镜像。详细流程可以去看U-boot的源码分析和U-boot引导内核流程分析