S5PV210的SD卡启动详解1
2016-04-13 18:37
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《朱老师物联网大讲堂》学习笔记
学习地址:www.zhulaoshi.org
本来是不打算写笔记的,
这节课主要是回顾之前的知识,
为了保证笔记的完整,
就贴朱老师的笔记在这里了。
1.10.4.S5PV210的SD卡启动详解1
1.10.4.1、SoC为何要支持SD卡启动
(1)一个普遍性的原则就是:SoC支持的启动方式越多,将来使用时就越方便,用户的可选择性就越大,SoC的适用面就越广。
(2)SD卡有一些好处:譬如可以在不借用专用烧录工具(类似Jlink)的情况下对SD卡进行刷机,然后刷机后的SD卡插入卡槽,SoC既可启动;譬如可以用SD卡启动进行量产刷机(量产卡)。像我们X210开发板,板子贴片好的时候,内部iNand是空的,此时直接启动无启动;板子出厂前官方刷机时是把事先做好的量产卡插入SD卡卡槽,然后打到iNand方式启动;因为此时iNand是空的所以第一启动失败,会转而第二启动,就从外部SD2通道的SD卡启动了。启动后会执行刷机操作对iNand进行刷机,刷机完成后自动重启(这回重启时iNand中已经有image了,所以可以启动了)。刷机完成后SD量产卡拔掉,烧机48小时,无死机即可装箱待发货。
1.10.4.2、SD卡启动的难点在哪里(SRAM、DDR、SDCard)
(1)SRAM、DDR都是总线式访问的,SRAM不需初始化既可直接使用而DDR需要初始化后才能使用,但是总之CPU可以直接和SRAM/DRAM打交道;而SD卡需要时序访问,CPU不能直接和SD卡打交道;NorFlash读取时可以总线式访问,所以Norflash启动非常简单,可以直接启动,但是SD/NandFlash不行。
(2)以前只有Norflash可以作为启动介质,台式机笔记本的BIOS就是Norflash做的。后来三星在2440中使用了SteppingStone的技术,让Nandflash也可以作为启动介质。SteppingStone(翻译为启动基石)技术就是在SoC内部内置4KB的SRAM,然后开机时SoC根据OMpin判断用户设置的启动方式,如果是NandFlash启动,则SoC的启动部分的硬件直接从外部NandFlash中读取开头的4KB到内部SRAM作为启动内容。
(3)启动基石技术进一步发展,在6410芯片中得到完善,在210芯片时已经完全成熟。210中有96KB的SRAM,并且有一段iROM代码作为BL0,BL0再去启动BL1(210中的BL0做的事情在2440中也有,只不过那时候是硬件自动完成的,而且体系没有210中这么详细)。
1.10.4.3、S5PV210的启动过程回顾
(1)210启动首先执行内部的iROM(也就是BL0),BL0会判断OMpin来决定从哪个设备启动,如果启动设备是SD卡,则BL0会从SD卡读取前16KB(不一定是16,反正16是工作的)到SRAM中去启动执行(这部分就是BL1,这就是steppingstone技术)
(2)BL1执行之后剩下的就是软件的事情了,SoC就不用再去操心了。
1.10.4.4、SD卡启动流程(bin文件小于16KB时和大于16KB时)
(1)启动的第一种情况是整个镜像大小小于16KB。这时候相当于我的整个镜像作为BL1被steppingstone直接硬件加载执行了而已。
(2)启动的第二种情况就是整个镜像大小大于16KB。(只要大于16KB,哪怕是17KB,或者是700MB都是一样的)这时候就要把整个镜像分为2部分:第一部分16KB大小,第二部分是剩下的大小。然后第一部分作为BL1启动,负责去初始化DRAM并且将第二部分加载到DRAM中去执行(uboot就是这样做的)。
1.10.4.5、最重要的但是却隐含未讲的东西
(1)问题:iROM究竟是怎样读取SD卡/NandFlash的?
(2)三星在iROM中事先内置了一些代码去初始化外部SD卡/NandFlash,并且内置了读取各种SD卡/NandFlash的代码在iROM中。BL0执行时就是通过调用这些device copy function来读取外部SD卡/NandFlash中的BL1的。
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1.10.4.S5PV210的SD卡启动详解1
1.10.4.1、SoC为何要支持SD卡启动
(1)一个普遍性的原则就是:SoC支持的启动方式越多,将来使用时就越方便,用户的可选择性就越大,SoC的适用面就越广。
(2)SD卡有一些好处:譬如可以在不借用专用烧录工具(类似Jlink)的情况下对SD卡进行刷机,然后刷机后的SD卡插入卡槽,SoC既可启动;譬如可以用SD卡启动进行量产刷机(量产卡)。像我们X210开发板,板子贴片好的时候,内部iNand是空的,此时直接启动无启动;板子出厂前官方刷机时是把事先做好的量产卡插入SD卡卡槽,然后打到iNand方式启动;因为此时iNand是空的所以第一启动失败,会转而第二启动,就从外部SD2通道的SD卡启动了。启动后会执行刷机操作对iNand进行刷机,刷机完成后自动重启(这回重启时iNand中已经有image了,所以可以启动了)。刷机完成后SD量产卡拔掉,烧机48小时,无死机即可装箱待发货。
1.10.4.2、SD卡启动的难点在哪里(SRAM、DDR、SDCard)
(1)SRAM、DDR都是总线式访问的,SRAM不需初始化既可直接使用而DDR需要初始化后才能使用,但是总之CPU可以直接和SRAM/DRAM打交道;而SD卡需要时序访问,CPU不能直接和SD卡打交道;NorFlash读取时可以总线式访问,所以Norflash启动非常简单,可以直接启动,但是SD/NandFlash不行。
(2)以前只有Norflash可以作为启动介质,台式机笔记本的BIOS就是Norflash做的。后来三星在2440中使用了SteppingStone的技术,让Nandflash也可以作为启动介质。SteppingStone(翻译为启动基石)技术就是在SoC内部内置4KB的SRAM,然后开机时SoC根据OMpin判断用户设置的启动方式,如果是NandFlash启动,则SoC的启动部分的硬件直接从外部NandFlash中读取开头的4KB到内部SRAM作为启动内容。
(3)启动基石技术进一步发展,在6410芯片中得到完善,在210芯片时已经完全成熟。210中有96KB的SRAM,并且有一段iROM代码作为BL0,BL0再去启动BL1(210中的BL0做的事情在2440中也有,只不过那时候是硬件自动完成的,而且体系没有210中这么详细)。
1.10.4.3、S5PV210的启动过程回顾
(1)210启动首先执行内部的iROM(也就是BL0),BL0会判断OMpin来决定从哪个设备启动,如果启动设备是SD卡,则BL0会从SD卡读取前16KB(不一定是16,反正16是工作的)到SRAM中去启动执行(这部分就是BL1,这就是steppingstone技术)
(2)BL1执行之后剩下的就是软件的事情了,SoC就不用再去操心了。
1.10.4.4、SD卡启动流程(bin文件小于16KB时和大于16KB时)
(1)启动的第一种情况是整个镜像大小小于16KB。这时候相当于我的整个镜像作为BL1被steppingstone直接硬件加载执行了而已。
(2)启动的第二种情况就是整个镜像大小大于16KB。(只要大于16KB,哪怕是17KB,或者是700MB都是一样的)这时候就要把整个镜像分为2部分:第一部分16KB大小,第二部分是剩下的大小。然后第一部分作为BL1启动,负责去初始化DRAM并且将第二部分加载到DRAM中去执行(uboot就是这样做的)。
1.10.4.5、最重要的但是却隐含未讲的东西
(1)问题:iROM究竟是怎样读取SD卡/NandFlash的?
(2)三星在iROM中事先内置了一些代码去初始化外部SD卡/NandFlash,并且内置了读取各种SD卡/NandFlash的代码在iROM中。BL0执行时就是通过调用这些device copy function来读取外部SD卡/NandFlash中的BL1的。
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