FS4412的启动流程分析

Posted 2021-03-08 y4247464

先了解一下FS4412开发板的硬件环境，

 

 可以看到：

　　4412有8G内存，即 DDRⅢ 双速率SDRAM，可片上执行，一般为机器运行软件提供内存，掉电后数据丢失。

　　还有4G的eMMC，也就是Nand Flash，但是同时集成了主控芯片与接口，不可以片上执行，但掉电后数据不会丢失。

　　同时4412支持SD卡启动，SD也是Nand Flash的集成，一般我们会把uboot或裸机程序烧写到eMMC或SD卡上。

以下内容转自：

Exynos4412启动过程分析

再看一下芯片启动框图（芯片手册里的）

　　

从图中可以看到4412内部有64K的ROM和256K SRAM，在ROM中已经固化好了一段代码——iROM BOOT代码，上电后先运行 iROM BOOT （BL0），用于初始化SRAM，并将eMMC中256k代码（BL1）拷贝到SRAM中，进而BL1进行初始化DRAM。（在这儿，我们知道ROM掉电不会丢失数据，且CPU可以直接访问，进行取指令，但是不能直接写数据，由此应该为片内Nor Flash）

启动运行过程大概如下：

1:、硬件上电后，实现运行iROM中固化的代码，读取OM电平从而确定硬件启动模式（拨码开关：0110--eMMC启动， 1000--SD卡启动）；

2、把已经设置启动存储单元代码复制到内部RAM中并跳转到RAM运行；

3、运行系统

 

一、iROM

　　iROM里面的代码具体干了什么呢？先通过ROM运行流程图来分析一下：

 

　　 

　　由流程图可以看出，首先关闭看门狗，关闭中断及MMU，关闭数据缓存，打开指令缓存，清除TLB，然后将其他核进入IDLE模式（待机模式），只留CPU0，这里有了第一个跳转分支，IROM判断当前启动模式，是冷启动还是唤醒，如果是唤醒模式，那么就是直接跳转到BL1，在BL1里面我们会再次判断是否是唤醒模式，如果是就直接跳转到唤醒函数，一般都是linux内核的唤醒句柄。当然在裸机里都是冷启动的哈，休眠唤醒一般是不需要关注的，当然如果你的裸机程序需要支持休眠唤醒，就需要增加相应的代码了。
　　继续看，冷启动模式后，设置IRQ及SVC模式的栈空间，这个时间，栈地址是其内部的一片IRAM，这小片RAM是IROM运行的外部随机存储器，没有这片小内存，IROM是无法运行的。接下了就是初始化IROM里面所使用的各种变量，初始化只读数据段，未初始化数据段清零，导出部分核心函数，这个函数可以在BL1中使用，获取当前复位的状态，设置系统时钟分频，获取OM管脚配置模式，这里可以从多种外设启动。

　　简单地说，iROM就是先设置程序运行环境 (比如关看门狗、关中断、关MMU 、设置栈 、设置栈 、启动 PLL 等 )；然后根据OM引脚确定启动设备 (NAND Flash/SD 卡/其他 )，把 BL1 从里面读出存入iRAM；最后启动 BL1 。

　二、BL1的启动过程

 

 单地说，也是设置程序运行环境(初始化中断、设置栈等 )；然后从启动设备上把 BL2读入iRAM；最后启动BL2。

 

三、SD卡作为启动方式

　　

 

 

 

 

BL1 位于SD卡偏移地址 512字节处（即从第一个扇区开始，前面有一个扇区保留，每个扇区512字节，为什么保留第一个扇区，如果有同学对DOS分区表有过研究，就能明白其中的道理了，第一个扇区是分区表的配置区），iROM从这个位置读入8K 字节的数据，存在iRAM地址 0x02021400位置处。 所以 BL1不能大于8K 。

     IROM计算校验和且验证通过后并解密BL1成功后就可以跳转到BL1了，至此IROM已执行完备，权限已交由BL1了，补充说明一下，解密BL1是加密模式启动时才需要的，非加密模式启动是无需解密BL1的。

      BL2 位于 SD 卡偏移地址 (512 +8K)字节处，BL1从这个位置读入14K 字节的数据，存在iRAM 地址 0x02023400 处。 BL2 不能大于(14K – 4) 字节，最后 4字节用于存放较验码（在汇编流水灯试验中我们用mkbl2工具制作的BL2，其中mkbl2工具最主要的作用就是计算出校验码）。

   如果我们的程序大于 (14K – 4) 字节，那么需要截取前面 (14K – 4) 字节用来制作BL2并烧入SD卡偏移地址 (512 +8K) 字节处。当BL2启动后，由它来将存放在SD卡另外位置的、完整程序读入内存。

更精彩的解析详见：

Exynos4412裸机开发系列教程－－启动