海思uboot启动流程详细分析（一）

第一阶段 start.S

首先我们可以在u-boot.lds中看到ENTRY(_start)，即指定了入口_start，_start也就是整个start.S的最开始；

1. reset

在arch\arm\cpu\armv8\hi3559av100中的start.S

注意x30在ARMV8中代表lr寄存器

reset:
    /*
     * Could be EL3/EL2/EL1, Initial State:
     * Little Endian, MMU Disabled, i/dCache Disabled
     */
    adr    x0, vectors
    switch_el x1, 3f, 2f, 1f
3:  msr    vbar_el3, x0
    mrs    x0, scr_el3
    orr    x0, x0, #0xf             /* SCR_EL3.NS|IRQ|FIQ|EA */
    msr    scr_el3, x0
    msr    cptr_el3, xzr            /* Enable FP/SIMD */
#ifdef COUNTER_FREQUENCY
    ldr    x0, =COUNTER_FREQUENCY
    msr    cntfrq_el0, x0           /* Initialize CNTFRQ */
#endif
    b      0f
2:  msr    vbar_el2, x0
    mov    x0, #0x33ff
    msr    cptr_el2, x0             /* Enable FP/SIMD */
    b      0f
1:  msr    vbar_el1, x0
    mov    x0, #3 << 20
    msr    cpacr_el1, x0            /* Enable FP/SIMD */
0:
    /*
     * Cache/BPB/TLB Invalidate
     * i-cache is invalidated before enabled in icache_enable()
     * tlb is invalidated before mmu is enabled in dcache_enable()
     * d-cache is invalidated before enabled in dcache_enable()
     */

    /*
     *  read system register REG_SC_GEN2
     *  check if ziju flag
     */
    ldr    x0, =SYS_CTRL_REG_BASE
    ldr    w1, [x0, #REG_SC_GEN2]
    ldr    w2, =0x7a696a75         /* magic for "ziju" */
    cmp    w1, w2
    bne    normal_start_flow
    mov    x1, sp                  /* save sp */
    str    w1, [x0, #REG_SC_GEN2]  /* clear ziju flag */

adr x0, vectors，其中的vectors代表了异常向量表

主要做了如下事情：

1）reset SCTRL寄存器

具体可参考reset_sctrl函数，由CONFIG_SYS_RESET_SCTRL控制，一般不需要打开。该配置项的解释如下：

Reset the SCTRL register at the very beginning of execution to avoid interference from stale mappings set up by early firmware/loaders/etc.

http://lists.denx.de/pipermail/u-boot/2015-April/211147.html

2）根据当前的EL级别，配置中断向量、MMU、Endian、i/d Cache等。

3）配置ARM的勘误表

具体可参考apply_core_errata函数，由CONFIG_ARM_ERRATA_XXX控制，在项目的初期，可以不打开，后续根据实际情况打开）。

2. normal_start_flow流程

这里是正常启动流程

normal_start_flow:
    /* set stack for C code  */
    ldr    x0, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)
    bic    sp, x0, #0xf            /* 16-byte alignment for ABI compliance */

    bl      uart_early_init
    adr     x0, Str_SystemSartup
    bl      uart_early_puts
	ldr  x0, =0x1202008c
	ldr w0, [x0]
	bl uart_early_put_hex
    /* enable I-Cache  */
    bl     icache_enable

1）设置代码的堆栈

2.）跳转到uart_early_init

因为uart_early_init是全局的伪汇编指令（在uart.S中定义），所以在start.S中也可以使用到

3）声明一个字符串Str_SystemSartup

4）使能icache

因为bne normal_start_flow是不跳转回来的，所以会继续向下执行

3. running_addr_check流程

判断是否进入not_ddr_init中，不需要DDR初始化，直接copy到DDR中

check_boot_mode:
    ldr    x0, =SYS_CTRL_REG_BASE
    ldr    w0, [x0, #REG_SYSSTAT]
    lsr    w6, w0, #4
    and    w6, w6, #0x3
    cmp    w6, #BOOT_FROM_EMMC  //判断是不是EMMC启动
    bne    ufs_boot //如果不是，则进入ufs_boot

4. ziju_flow流程

自举模式从这里我可以推断出，芯片的启动分为两种，一种是自举模式也就是本地的spiflash或nand或emmc等启动，另一种就是pcie启动模式。不同启动模式对应不同的启动流程。但不同启动模式代码是相互交织的，需要分清楚！

1） 初始化PLL和DDRC控制器和管脚复用情况。

/* init PLL/DDRC/pin mux/... */
    ldr r0, _blank_zone_start
    ldr r1, _TEXT_BASE
    sub r0, r0, r1
    ldr r1, =RAM_START_ADRS
    add r0, r0, r1
    mov r1, #0x0                 /* flags: 0->normal 1->pm */
    bl  init_registers           /* init PLL/DDRC/... */

bl init_registers这个函数是初始化一些寄存器，这些寄存器分了很多，包括中断、网络、哈希功能形式的寄存器，初始化的意思就是给一个值，但这值一般没什么意义，具体的寄存器，后面会再进行配置！

2） start_ddr_training

/* DDR training：DR布线，完全按等长约束就没有ddr training的说法。

当布线去掉等长约束或放宽约束条件，就要做ddr training，以保证时序的完整性，使信号的建立&保持时间窗口一致。ddr training是调整Addr/Cmd信号对CLK，DQ信号对DQS的延时。由于没做等长约束，信号有长，有短，就会导致信号有快，慢之差（信号在1000mil走线耗时约160~180ps，相对FR-4的板材），ddr training就是找到一套参数，使信号的建立与保持时间充足。并保存且写到配置中。*/

3） pcie_slave_boot

5. jump_to_ddr

自举模式省略了一些PCIE判断的情况的解释，我也没怎么看懂

jump_to_ddr:
    adr    x0, _start_armboot
    ldr    x30,[x0]
    ret

开始进入跳转到C语言阶段

总结

1. 关cache，关mmu，SVC模式
2. 检测是不是自举模式还是pcie启动，也包括是冷启动还是热启动
3. 串口初始化
4. DDR初始化和DDR training
5. 正常启动时，会检测启动方式，对代码进行相应的拷贝，重定位
6. 设置堆栈
7. 清bss段
8. 跳转到第二阶段，即C语言阶段