uboot系列之------CPU初始化概述（源码）

这一篇主要讲述uboot对于CPU的初始化



Uboot源码开始的地方可以参考链接文件u-boot.lds里面的.text段的第一句话，对于2010.12版本的uboot（基于4412平台），其内容是这样的：

.text :

{

arch/arm/cpu/armv7/start.o (.text)

board/samsung/smdk4212/libsmdk4212.o(.text)

arch/arm/cpu/armv7/exynos/libexynos.o (.text)

*(.text)

}

可见uboot源码的第一条语句位于arch/arm/cpu/armv7/start.S文件中



下面进入到arch/arm/cpu/armv7/start.S文件，（分析的顺序不是按照程序的书写顺序，而是程序的执行顺序）

.globl _start

_start: b reset

可见程序的开始就是跳到标号为reset的地方执行

reset:


/*


* set the cpu to SVC32 mode


*/


mrs r0, cpsr


bic r0, r0, #0x1f


orr r0, r0, #0xd3


msr cpsr,r0

…….

bl cpu_init_crit

从程序的注释就可以看出以上语句是让cpu进入SVC模式,然后跳转到cpu_init_crit

cpu_init_crit：

blcache_init

/*

*Invalidate L1 I/D

*/

mov r0, #0 @set up for MCR

mcr p15,0,r0,c8,c7,0 @invalidate TLBS

mcr p15,0,r0,c7,c5,0 @invalidate icache

/*

disable MMU stuff and caches

*/

mrc p15,0,r0,c1,c0,0

bic r0,r0,#0x00002000 @clear bits 13(--V--)


bic r0, r0,#0x00000007 @ clear bits 2:0 (-CAM)


orr r0, r0,#0x00001000 @ set bit 12 (---I) Icache

orr r0,r0,#0x00000002 @ set bit 1 (--A--) Align

orr r0,r0,#0x00000800 @set bit 11 (Z--) BTB

mrc p15,0,r0,c1,c0,0

mov ip,lr @persevere link reg across call

bl lowlevel_init @go setup pll,mux,memory

mov lr,ip @restore link

mov pc,lr @back to my caller

cpu_init_cirt主要是初始化cache，关闭MMU和中断，然后进入到lowlevel_init，lowlevel_init位于board/samsung/smdk4212/lowlevel_init.s文件中

.globllowlevel_init

lowlevel_init:

ldr r0,=(INF_REG_BASE+INF_REG1_OFFSET)

ldr r1,[r0]

/*Sleepwakeup reset*/

ldr r2,=S5P_CHECK_SLEEP

cmp r1.r2

beq wakeup_reset



判断CPU是怎样进入复位的，如果是从睡眠唤醒进入复位的，就跳转到wakeup_reset，否则继续往下执行

blpmic_init

bl uart_asm_init

初始化电源管理芯片和串口，Uboot运行时打印出来的信息都是通过这个初始化的串口打印出来的

bl read_om

......

read_om:

/*Readbooting information*/

ldr r0,=S5PV310_POWER_BASE

ldr r1,[r0,#OMR_OFFSET]

bic r2,r1,#0cffffffc1

S5PV310_POWER_BASE是OM_STAT寄存器，存储OM管脚的信息，整个语句下来，就把OM管脚信息（启动信息）存储在了寄存器r2中，接下来的程序就是判断从何处启动了


……

/* eMMC 4.4 BOOT*/


cmp r2, #0x8

moeeq r2,#BOOT_EMMC_4_4

cmp r2,#0x28

moveq r3,#BOOT_EMMC_4_4

ldr r0,=INF_RGE_BASE

str r3,[r0,#INF_REG3_OFFSET]

ldr pc,lr

我这个开发板是从emmc4.4启动所以满足上述语句，同时将启动信息保存在INFORM3寄存器中，然后回到程序跳转的地方，接着bl
read_om往下执行

ldr r0, =0xff000fff

bic r1,pc,r0 /*r0<-current base addr of code*/

ldr r2,_TEXT_BASE /*r1<-original base addr in ram*/

bic r2,r2,r0 /*r0<-current base addr of code*/

cmp r1,r2 /*compare r0,r1*/

beq after_copy

判断当前程序指针是否在SDRAM中，如果是，则跳过SDRAM的初始化，也不需要装载u-boot.bin了，直接执行after_copy，我这个开发板是从emmc启动的，所以程序此时还不在SDRAM中，还要接着往下执行

/*Memory initialize */

bl mem_ctrl_asm_init

/*initsystem clock*/

bl system_clock_init

b 1f

内存初始化以及系统时钟初始化，然后跳转到前面的标号为1处

1:


bl tzpc_init

b load_uboot

初始化trustzoneprotection controller，并跳转到load_uboot



load_uboot:

ldr r0,=INF_REG_BASE

ldr r1,[r0,#INF_REG3_OFFSET]

......

cmp r1,#BOOT_NAND

......

cmp r1,#BOOT_EMMC_4_4

beq emmc_boot_4_4

......

通过判断从何处启动，跳转到相应的标号处执行，我这块开发板将跳转到emmc_boot_4_4,该标号处的语句作用就是从emmc处拷贝uboot到SDRAM中，然后跳转到after_copy处



after_copy:

#ifdef CONFIG_SMDKC220

/*set up C2C*/

ldr r0,=S5PV310_SYSREG_BASE

ldr r2,=GENERAL_CTRL_C2C_OFFSET

ldr r1,[r0,r2]

ldr r3,=0x4000

orr r1,e1,r3

str r1,[r0,f2]

#endif

#ifdef CONFIG_ENABLE_MMU

bl enable_mmu



#endif

/*store second boot information in u-boot C lelve variable*/

ldr r0,=CONFIG_PHY_UBOOT_BASE

sub r0,r0,#8

ldr r1,[r0]

ldr r0,_second_boot_info

str r1,[r0]

........

ldr r0,_board_init_f

mov pc,r0



after_copy所做的工作主要就是初始化设置C2C，打开MMU，并跳到board_init_f执行板级初始化。





总结：

CPU的初始化主要工作如下：

1、 将CPU设成SVC模式，并且关闭中断和MMU

2、 初始化串口，便于UBOOT执行时打印相关信息

3、 判断电路板设置为从何处启动

4、 将uboot从启动设备拷贝到SDRAM