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

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总结

关cache，关mmu，SVC模式
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
串口初始化
DDR初始化和DDR training
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
设置堆栈
清bss段
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