uboot框架熟悉（一）itop4412-uboot2015引导阶段程序在各存储介质的分布
本文分析itop4412开发板在uboot引导启动阶段，程序在各存储介质的分布情况，为理解uboot代码框架提供基础。以uboot2015为例，以外部SD/MMC作为启动介质。
目录
一、itop4412-uboot2015镜像文件组成
二、itop4412-uboot启动流程
1>> 开机运行iROM中的代码
2>> BL1阶段
3>> BL2（SPL）阶段
4>> uboot第二阶段代码
一、itop4412-uboot2015镜像文件组成
在ubuntu中将uboot镜像烧写到SD卡的命令如下，功能是将uboot镜像文件itop4412-uboot.bin文件烧写到SD卡第1个扇区开始的地方：
dd iflag=dsync oflag=dsync if=itop4412-uboot.bin of=/dev/sdb seek=1
其中itop4412-uboot.bin由如下文件制作成：
cat E4412_N.bl1.SCP2G.bin bl2.bin env.bin u-boot.bin > itop4412-uboot.bin
其中，
E4412_N.bl1.SCP2G.bin ：8KB，三星提供的bin文件，没有源码，下文称为BL1
bl2.bin ：16KB，uboot启动第一阶段代码，在uboot2015中称为SPL阶段，下文称为BL2
env.bin ：8KB，内容是全0的bin文件，在SD卡中占位8KB用于存储uboot的环境变量
u-boot.bin ：小于512KB，uboot启动第二阶段代码
因此，itop4412 uboot2015镜像组成文件中，bl2.bin和u-boot.bin是移植uboot2015编译生成，其他几个是现成的bin文件，直接从讯为提供的SDK中获取。SD卡中程序分布如下：
二、itop4412程序启动流程
上图是itop4412的datasheet中的启动流程框图。上图中的BL1是由三星公司提供的，没有源码。OS是我们自己的程序，一般是我们自己移植的uboot。
启动流程：
1>> 开机运行iROM中的代码
itop4412内部有个64KB的iROM，这个iROM的物理地址是0x0000_0000。ARM芯片启动时从物理地址0x0000_0000的存储介质中取第一条指令开始运行。三星在iROM中固化了一段启动代码，因此，芯片上电时首先运行iROM中的这段代码。这段代码主要做以下4个工作：
1. 初始化出程序运行的基本环境，比如关闭看门狗、设置栈以及初始化时钟等；
2. 读取OM脚判断uboot的启动介质（内部EMMC、外部SD/MMC卡等）；
3. 从启动介质加载BL1阶段代码到iRAM中特定的地址（0x0202_1400）处；itop4412的iRAM有256KB，起始物理地址是0x0202_0000；
4. iROM中的启动代码对BL1代码做完整性校验，校验通过后，跳转到iRAM中的BL1运行。
下图是官方文档中iRAM中程序的内存分布图，从图中可以看出，iROM中的程序除了做上述工作外，还将Product_ID、iRom_Version和Function_Ptr（这个是一些内存拷贝函数的指针，这些函数用于将EMMC或者SD/MMC中的程序拷贝到动态内存DRAM中，在uboot代码的第一阶段BL2程序中需要调用这里的函数将启动介质中的u-boot程序拷贝到DRAM中）拷贝到了iRAM的起始处，然后在iRAM中设置了自己使用的栈。
至此，iROM结束使命，BL1开始运行。
2>> BL1阶段
BL1阶段主要做如下工作：
1. 从启动介质拷贝BL2代码（SPL阶段）到iRAM的0x0202_3400处，因此在编译uboot时，BL2的链接地址需要设置为0x0202_3400；
2. 校验BL2的完整性，通过后跳到BL2运行
在BL2中有两个数据Checksum和Signature，BL1对BL2的校验就是检查这两个数据。BL2有效程序必须小于14332B，14KB-4B的地方用于存放Checksum；14KB的地方用于存放Signature。
Uboot2015中，编译出uboot的第一阶段SPL后，使用board/Samsung/itop4412/tools/mkitop4412spl.c计算校验和放到14KB-4B的地方。
编译SPL阶段的脚本文件scripts/Makefile.spl中调用mkitop4412spl
3>> BL2（SPL）阶段
至此我们自己移植的uboot开始运行，BL2还在iRAM中运行，主要做的工作是：
1. 初始化时钟、初始化串口、初始化动态内存DRAM；
2. 拷贝uboot第二阶段代码到DRAM中，然后跳转到DRAM中执行uboot第二阶段代码；
4>> uboot第二阶段代码
uboot第二阶段会提供uboot的基本功能，比如命令行交互功能、环境变量读写功能、启动内核等。
三、总结
整体程序运行时内存分布如下图所示：
1. 开机运行iROM中的代码，根据OM引脚从启动介质加载BL1到iRAM中运行；
2. BL1从启动介质加载BL2到iRAM中运行；
3. BL2加载uboot第二阶段代码到DRAM中运行；
4. uboot第二阶段代码运行，响应控制台命令，启动内核。
本文仅是本人在熟悉uboot的代码框架过程中的记录，分析总结出来以便自己更好的理解，大家勿喷哈。参考了网上的博客没有一一列出。如有侵权，请联系删除。
参考博客：
https://blog.csdn.net/pengfei240/article/details/75308150
