朱老师ARM裸机学习笔记（四）：S5PV210启动过程详解

常用器件特性

内存：

SRAM 静态内存 特点就是容量小、价格高，优点是不需要软件初始化直接上电就能用

DRAM 动态内存 特点就是容量大、价格低，缺点就是上电后不能直接使用，需要软件初始化后才可以使用。

单片机中：内存需求量小，而且希望开发尽量简单，适合全部用SRAM

嵌入式系统：内存需求量大，而且没有NorFlash等可启动介质

PC机： 内存需求量大，而且软件复杂，不在乎DRAM的初始化开销，适合全部用DRAM

外存：

NorFlash：特点是容量小，价格高，优点是可以和CPU直接总线式相连，CPU上电后可以直接读取，所以一般用作启动介质。

NandFlash（跟硬盘一样）：特点是容量大，价格低，缺点是不能总线式访问，也就是说不能上电CPU直接读取，需要CPU先运行一些初始化软件，然后通过时序接口读写。

所以一般PC机都是：很小容量的BIOS（NorFlash）+ 很大容量的硬盘（类似于NandFlash）+ 大容量的DRAM

一般的单片机： 很小容量的NorFlash + 很小容量的SRAM

嵌入式系统：因为NorFlash很贵，所以现在很多嵌入式系统倾向于不用NorFlash，

直接用：外接的大容量Nand + 外接大容量DRAM + SoC内置SRAM

S5PV210使用的启动方式是：外接的大容量Nand + 外接大容量DRAM + SoC内置SRAM

S5PV210启动过程详解

概述

关于S5PV210的启动过程和方式，samsung专门提供了一份文档，《S5PV210_iROM_Application Note》,以下启动过程分析大多翻译自这本手册。



在这张图中可以看出S5PV210的启动可大致分为五个步骤

1、iROM阶段（BL0）

2、BL1阶段

3、BL2阶段

4、拷贝OS到SDRAM

5、启动OS

samsung在S5PV210内部的IROM中固化了一段代码，用于初始化时钟，识别用户选择的启动模式，并从相应的地方拷贝boot-loader第一阶段代码到SRAM中运行。此外samsung在S5PV210内部也集成了96KB的内部SRAM，由于SRAM不需要初始化，上电就能使用，因此可当作DRAM初始化之前的代码运行空间。

iROM都做了些什么？

1、关闭看门狗；

2、初始化icache；

3、初始化栈；

4、初始化堆；

5、初始化块设备拷贝函数；

6、初始化PLL，设置系统时钟；

7、拷贝BL1到内部的SRAM区域；

8、检查BL1的校验和；

9、检查是否是安全启动模式；

10、跳转到BL1的起始代码处。

刚开始看S5PV210的启动过程时有一个地方一直想不明白：Boot-loader代码都在Flash中存储着，iROM是怎么不初始化Flash并将BL1拷贝到SRAM中运行的（Nand Flash 的初始化代码在BL1阶段才执行），后来通读了《S5PV210_iROM_Application Note》后才明白。iROM中固化了一系列的块设备拷贝函数，这个块设备拷贝函数，就是用来初始化不同种Nand并拷贝代码的，关于这些函数手册2.7节有介绍

S5PV210启动流程图

从图可以看出210在启动的时候首先会判断，系统是从休眠中唤醒还是刚上电，从而决定是重新引导系统还是直接跳转到OS继续执行休眠前的代码。

然后还有一个”Checksum OK?”的判断，如果BL1的代码检验出错会自动跳转尝试用“2nd”方式启动。

S5PV210还提供了一个”Secure Boot” 安全启动的模式。

S5PV210提供多种启动方式，其中”1st启动”可以通过引脚选择，当”1st启动”失败后会尝试从”2nd启动”，也就是从SD卡通道2，通过SD卡启动方式启动。如果”2nd启动”仍然失败，会尝试从“Uart boot”启动，如果仍然失败将会尝试从 “USB boot”启动。

iROM 2nd boot-up sequence when 1st bootfail （当1st启动失败后的2nd启动流程）

启动方式选择引脚的配置

bootloader、Kernel、filesystem等在nand中的分布

S5PV210的启动方式很多种，第一次学习的理解就这么多，做个记录，相信随着学习的深入理解也会不一样，到时候再回来更新。