Bootloader架构介绍

一、arm处理器启动流程

参考出处http://m.blog.youkuaiyun.com/blog/weicao1990/38150183：

1、S3C2440

支持从norflash和nandflash启动。

Nandflash不参与统一编址，CPU总是从编址的0地址处取指令执行，为了实现从nandflash启动，S3C2440芯片从在CPU启动的时候，首先将nandflash前面4kB的内容复制到芯片中的叫做stepping stone的sram中，steppping stone只有4KB大小，4KB的代码会完成一些硬件初始化的工作，并且将nandflash中剩余部分的代码复制到SDRAM中去，这部分代码包括bootload的剩余代码或者还有内核代码，并在内存中执行。S3C2440内存是从0x30000000地址开始的，也就是BANK6.

2、S3C6410

启动方式：norflash启动（但6410开发板并没有norflash）、oneNAND启动、MODEM启动、IROM（Internal ROM）启动（包括SD卡启动和NANDFLASH启动）。在0地址处是一个映射区域，当从IROM启动的时候，IROM的内容会映射到这一区域，CPU从这里开始取映射到此处的指令。

地址布局： InternalROM从0x08000000-0x0BFFFFFF、stepping stone从0x0C000000-0x0FFFFFFF、内存从0x50000000开始。

启动流程：选择从IROM启动，开发板上电之后，IROM被映射到0地址处，CPU取IROM中第一条指令。在IROM中有芯片厂商固化好的软件BL0,BL0会进行一些硬件的初始化，还会将放在nandflash中的BL1（8K）拷贝到stepping stone运行，BL1会将NANDFLASH中剩余的BL2拷贝到SDRAM中运行，从而完成整个bootload的运行。

3、S5PV210

启动方式：I-ROM启动，其中包括SD卡启动、NANDFLASH启动、USB启动、串口启动。

地址分布：

IROM从0xD0000000-0xD000FFFF的64KB的空间

IRAM(steppingstone)0xD0020000-0xD0037FFF的96KB空间。

0地址处采用映射模式，通过跳线选择映射设备。

内存从0x2000000-0x3FFFFFFF,512MB内存空间。

启动流程：处理器上电之后，IROM会被映射到0地址处，CPU从IROM中取第一条指令。固化在IROM中的BL0会进行硬件的初始化工作，之后BL0会将NANDFLASH中BL1拷贝InternalRAM（垫脚石，96KB），之后BL1拷贝剩余的BL2到垫脚石中。BL1和BL2都有最大空间容量，BL1最大不超过16KB，BL2最大不超过80KB，一般BL1只会进行代码复制工作，16KB空间足够，如果BL2超过了80KB，可以将超过80KB的部分拷贝到内存中。

二、bootloader启动流程

1、程序入口

         链接器脚本分析(uboot.lds)：从start.s中_start开始启动

2、第一阶段程序分析

         2.1核心初始化

         在核心初始化中首先设置异常向量表，在板子上电之后首先进入reset中断，跳转之后设置处理器工作模式，然后关闭看门狗，关闭所有中断，关闭mmu以保证核心初始化顺利进行，最后外设基地址初始化、设置堆、清除bss以搭建C语言编程环境。

2.2其他初始化

由于各种初始化太多，且笔者初学，不宜归类之后影响读者，故取名为其他初始化，在其他初始化中依次包含系统时钟初始化、简单的nandflash初始化、然后把nandflash中的代码复制到内存中，进入下一阶段程序。

3、第二阶段程序分析

         从start.s中ldr pc, =main进去C语言本阶段主要进行mmu、中断、串口、网卡、LCD等外设初始化，可按照经典uboot代码修改之后移植。

 

后续文章将在裸机平台上详细分析各种初始化。