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海思uboot启动流程详细分析(二)(一)
2019-08-27 07:31:39 】 浏览:60
Tags:海思 uboot 启动 流程 详细 分析

1. 第二个start.S

start_armboot开始,在startup.c中有包含#include <config.h>

在config.h中:

/* Automatically generated - do not edit */
#define CONFIG_BOARDDIR board/hisilicon/hi3559av100
#include <config_defaults.h>
#include <config_uncmd_spl.h>
#include <configs/hi3559av100.h>
#include <asm/config.h>
#include <config_fallbacks.h>

hi3559av100.h中:

#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE            0x48800000

hi3559av100.h中,看到了CONFIG_SYS_TEXT_BASE的宏

/* CONFIG_SYS_TEXT_BASE needs to align with where ATF loads bl33.bin */
#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE        0x48800000

查看u-boot.map在这里又来到了上一层的start.S中来,所以可以知道这两个是由两个文件组成的,一个是u-boot.bin和reg_info.bin,就是说两个不同的start.S的流程来合成一个最终的u-boot-hi3559av100.bin

这个便是正常的流程了:

本文将结合u-boot的“board—>machine—>arch—>cpu”框架,介绍u-boot中平台相关部分的启动流程。并通过对启动流程的简单分析,掌握u-boot移植的基本方法。

2. 多平台架构

这些问题的本质,是软件工程中的抽象和封装,以最简洁、最高效的方式,实现尽可能多的功能。u-boot作为一个跨平台、跨设备的bootloader,同样会面临这些问题。它的解决方案,就是“board—>machine—>arch—>cpu”框架,如下:

image

基于图片1的架构,u-boot和平台有关的初始化流程,显得比较直观、清晰:

1)u-boot启动后,会先执行CPU(如armv8)的初始化代码。

2)CPU相关的代码,会调用ARCH的公共代码(如arch/arm)。

3)ARCH的公共代码,在适当的时候,调用board有关的接口。u-boot的功能逻辑,大多是由common代码实现,部分和平台有关的部分,则由公共代码声明,由board代码实现。

4)board代码在需要的时候,会调用machine(arch/arm/mach-xxx)提供的接口,实现特定的功能。因此machine的定位是提供一些基础的代码支持,不会直接参与到u-boot的功能逻辑中。

3. 平台相关部分的启动流程分析

本文先不涉及u-boot和平台相关的Kconfig/Makefile部分,以ARM64为例,假定u-boot首先从“arch/arm/cpu/armv8/start.S”的_start接口开始执行。因此我们从_start开始分析。

3.1 _start

_start是u-boot启动后的第一个执行地址,对armv8来说,它只是简单的跳转到reset处执行,如下:

.globl  _start
_start:
    b   reset

3.2 reset

reset:
    /* Allow the board to save important registers */
    b   save_boot_params
.globl  save_boot_params_ret
save_boot_params_ret:

#ifdef CONFIG_SYS_RESET_SCTRL
    bl reset_sctrl
#endif
    /*
     * Could be EL3/EL2/EL1, Initial State:
     * Little Endian, MMU Disabled, i/dCache Disabled
     */
    adr x0, vectors
    switch_el x1, 3f, 2f, 1f
3:  msr vbar_el3, x0
    mrs x0, scr_el3
    orr x0, x0, #0xf            /* SCR_EL3.NS|IRQ|FIQ|EA */
    msr scr_el3, x0
    msr cptr_el3, xzr           /* Enable FP/SIMD */
#ifdef COUNTER_FREQUENCY
    ldr x0, =COUNTER_FREQUENCY
    msr cntfrq_el0, x0          /* Initialize CNTFRQ */
#endif
    b   0f
2:  msr vbar_el2, x0
    mov x0, #0x33ff
    msr cptr_el2, x0            /* Enable FP/SIMD */
    b   0f
1:  msr vbar_el1, x0
    mov x0, #3 << 20
    msr cpacr_el1, x0           /* Enable FP/SIMD */
0:

    /* Apply ARM core specific erratas */
    bl  apply_core_errata

    /*
     * Cache/BPB/TLB Invalidate
     * i-cache is invalidated before enabled in icache_enable()
     * tlb is invalidated before mmu is enabled in dcache_enable()
     * d-cache is invalidated before enabled in dcache_enable()
     */

    /* Processor specific initialization */
    bl  lowlevel_init

1)reset SCTRL寄存器

具体可参考reset_sctrl函数,由CONFIG_SYS_RESET_SCTRL控制,一般不需要打开。该配置项的解释如下:

Reset the SCTRL register at the very beginning of execution to avoid interference from stale mappings set up by early firmware/loaders/etc.

http://lists.denx.de/pipermail/u-boot/2015-April/211147.html

2)根据当前的EL级别,配置中断向量、MMU、Endian、i/d Cache等。

3)配置ARM的勘误表

具体可参考apply_core_errata函数,由CONFIG_ARM_ERRATA_XXX控制,在项目的初期,可以不打开,后续根据实际情况打开)。

就是ARM有一些bug,但可以通过软件的方法绕过去,由u-boot的代码注释可知,应该只有Cortex-A57才有。具体什么bug,我也没有去研究

4)调用lowlevel_init的功能解释如下(具体可参考u-boot的readme文档):

  • purpose: essential init to permit execution to reach board_init_f()
   - no global_data or BSS

   - t
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