Arm啓動流程解析

談到arm的啓動流程不得不說的是bootloader，可是我這篇文章主要來談談arm啓動流程的，因此bootloader只是跟你們簡介一下就ok。這篇文章我會談到如下內容：

1、bootloader簡介以及其做用

2、2440、6410、210當下比較常見的3款處理器的啓動流程進行簡單分析，經過這三款處理器的分析但願你們掌握arm處理器的啓動分析。

Ok咱們進入主題

l  Bootloader簡介及其做用

在我看來bootloader的做用是初始化必要的硬件，引導內核啓動。（固然這是主要做用，今天的重點不在bootloader，因此在我後面的博文會繼續談到的）

l  啓動流程分析

在分析啓動流程的時候咱們將會使用的文檔是三星公司提供的芯片手冊，經過手冊咱們搞清楚芯片的啓動。

在分析啓動流程以前咱們首先要清楚不管是arm的何種處理器，其都是從0x0000 0000地址處開始執行程序的。下面的分析我將會經過三個方面：1、芯片支持的啓動方式2、地址佈局3、啓動流程

1.   2440 

a)   啓動方式

由上圖可知，S3C2440支持兩種啓動模式：NAND和非NAND（這裏是Nor Flash），具體採用的方式取決於OM0、OM1兩個引腳的狀態。

 

 

b)   地址佈局

咱們知道arm從0地址出運行代碼那麼咱們的零地址處到底存放的是什麼東西呢？咱們經過地址佈局圖來分析

從上圖咱們能夠清楚的看到左邊的是從Nor Flash啓動的地址佈局，右邊是從NAND啓動的地址佈局，由於Nor Flash內能夠運行程序，因此咱們在放bootloader的時候放在0地址處便可，因此咱們重點分析從NAND啓動。

c)   啓動流程

咱們從地址佈局圖中能夠看到，當咱們從NAND啓動的時候0地址處是BootSRAM（又叫作stepping stone墊腳石），當咱們上電時其會作如下事情

1.   上電後處理器自動將nandflash前4KB的內容複製到boot sram開始執行（由硬件完成）。

2.   經過bootsram（即剛纔複製進來的4k）來初始化相關硬件和寄存器從而訪問nandflash，接下來把剩餘的bootloader複製到內存（SDRAM/DRAM）中，當stepping stone 裏面的4KB執行完之後跳轉到內存繼續執行，完成系統的啓動。

2.   6410

a)   啓動方式

從上圖咱們能夠看到6410支持的啓動方式比較多有SROM（Nor Flash）啓動，oneNAND啓動，IROM（IROM是處理器內部的固件/存儲器，但不是stepping stone）啓動。其中IROM中又有sd卡、NAND，咱們能夠配置相應的管腳去選擇其啓動方式。

b)   地址佈局

從上圖咱們能夠發如今0地址處是一個鏡像區，不放置任何設備，當咱們選擇不一樣的啓動方式的時候，其經過映射關係將對應的設備映射到鏡像區域。好比咱們選擇從IROM啓動其就會將IROM映射到該區域。

c)   啓動流程

假設咱們從NAND啓動，從啓動方式中咱們能夠知道從NAND啓動是屬於從IROM啓動的，因此當咱們上電的時候其會作如下事情：

1.   將IROM映射到鏡像區

2.   IROM中有芯片廠商寫好的BL0，由BL0將系統引導至啓動選項，而後將BL1（NAND中前8k）拷進stepping stone進行運行

3.   BL1將剩下的BL2拷進內存，當BL1執行完之後跳轉到內存繼續執行，完成系統的啓動。

3.   210

a)   啓動方式

從上圖咱們能夠看到210支持的啓動方式至關的多，但和6410類似。

b)   地址佈局

  從上圖咱們能夠看到其地址佈局和6410相似，採用了映射的方法。

c)   啓動流程

假設咱們從NAND啓動，從啓動方式中咱們能夠知道從NAND啓動是屬於從IROM啓動的，因此當咱們上電的時候其會作如下事情：

1.   將IROM映射到鏡像區

2.   IROM中有芯片廠商寫好的BL0，由BL0將系統引導至啓動選項，而後將BL1（NAND中前16k）拷進stepping stone進行運行

3.   若BL2小於80K,BL1則將其拷進stepping stone。若BL2大於80k，BL1將剩下的BL2拷進內存。當BL1執行完之後跳轉到內存或者繼續在stepping stone運行BL2，完成系統的啓動。