Bootstrap启动过程分析

Linux 启动过程描述 

Linux的启动可分为三级，

Ø 第1级内嵌于AT91SAM9260内部

Ø 第2级为BootStrap

Ø 第3级为U-Boot

第1级

 

AT91SAM9260 的内嵌存储器有一个32KB的ROM（0x10,0000 ~ 0x10,7FFF），两个4KB的RAM（0x20,0000 ~0x20,0FFF 与 0x30,0000 ~ 0x30,0FFF）。

启动时，BMS=1，REMAP=0，芯片从内部ROM启动，该启动程序即上面所述的第1级引导程序，该引导程序将DataFlash / NandFlash /SMA-BA程序下载到SRAM0，后执行重映射，将SRAM0映射到地址0x00,0000。重新进行引导。

 

关于如何判断DataFlash / NandFlash内是否有有效的程序镜像，依据如下：

检测前28个字节（对应于ARM异常向量），DataFlash 引导程序寻找有效的应用。这些字节必须是跳转或装载PC（偏移地址装载）等ARM指令。

第6个向量（0x14），包含了需要下载的镜像的尺寸。用户必须利用自己的向量替换之。（在NANDFlash Boot中，无需在第6向量指定下载镜像的尺寸，而是固定下载4096个字节）

第2级（BootStrap）

其功能如下：

Ø 初始化时钟、PIO等设置

Ø 初始化PIO、PMC、SDRAM等外设

Ø 初始化DataFlash、NandFlash等

Ø 从DataFlash、NandFlash中装载U-Boot到SDRAM，并跳转执行

lds 文件格式

crt0_gnu.s 文件流程

 

 

文件注解如下：crt0_gnu.s

芯片时钟

时钟生成器共生成如下四个时钟：

Ø SCLK：慢速时钟，唯一一个永久运行的时候

Ø MAINCK：主振荡器输出的时钟，也叫Main Clock

Ø PLLACK：PLLA 输出的时钟

Ø PLLBCK：PLLB 输出的时钟

 

利用上述四个时钟，电源管理芯片提供如下5个时钟

Ø MCK ：也叫Master Clock

Ø PCK ：处理器时钟

Ø 外设时钟：通常是MCK

Ø UHPCK ：USB主机所需时钟

Ø 可编程时钟输出： PCKx管脚的输出 

Main.c

包括硬件初始化、从DataFlash/NandFlash装载U_Boot程序两部分

hw_Init函数

 

其中SDRAM的初始化是按照Datasheet描述进行的，需要说明的是刷新时间：存储体中电容的数据有效保存期上限是64ms, 此处每个BANK为8092行，行时间间隔为7us，则总共需要57ms

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Load_df函数

 

load_nandflash函数

NandFlash 信息结构说明：

 

 

流程图如下：

Makefile 

在该Makefile中，包含了.config、driver/*.mk、board/$(BOARD)/$(BOARD).mk等文件，其中BOARD在.config文件中有定义，定义为：at91sam9260ek；

该Makefile文件中所需要编译的文件在：driver/driver.mk中，为变量COBJS-y所定义，至于该程序是从NandFlash还是DataFlash加载U-boot，是由CONFIG_NANDFLASH与CONFIG_DATAFLASH所指定，这两个常数在.config有定义（可仅定义需要编译的代码）。

编译过程中所包含头文件由PROJECT所指定，在顶层Makefile中有INCL=board/$(BOARD)/$(PROJECT)，其中INCL在后面是作为-I的参数使用，表示编译过程中可查找头文件的目录。

board/$(BOARD)/$(BOARD).mk中所定义的两个参数：

n LINK_ADDR 在ld链接命令时使用，作为链接过程的基地址（也即是日后程序运行的地方）

n TOP_OF_MEMORY：在gcc时使用，做堆栈底部使用

这两个地址均为内部SRAM的地址。

在这个Makefile文件内，没有调用gcc的地方，按照make的缺省规则，CC、CFLAG、CPPFLAG等变量代表了编译过程中调用的命令以及参数。