AM335x启动分析
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AM335X的启动方式有两种：

• 通过存储设备启动（NOR、NAND、MMC等）
• 通过接口启动（Ethernet, USB等）

本文主要介绍从存储设备的启动方式。

对AM335X而言，存储设备分为两类：

• 由CPU直接编址，可通过内存地址直接访问的可片上执行(eXecute In Place)设备
• 通过存储控制器间接访问的非片上执行设备

下面将讲述从这两类设备启动的流程。

1 启动引脚

芯片外部有一组启动引脚，通过硬件电路，把这些引脚配置为高电平或低电平，从而设置芯片的具体启动方式。

（图）SYSBOOT引脚配置说明

2 ROM Code

这是芯片内置的一段启动代码，这段代码会根据启动引脚的配置，完成芯片运行所必须的一些组件的初始化。

如果从非片上执行设备启动，需要借助芯片的内部SRAM来运行代码。由于内部SRAM的可用空间只有109K，boot镜像的实际大小远远比SRAM的空间要大，因此对于非片上执行设备，需要把boot分为两个阶段：

• ROM Code加载MLO

把MLO加载到内部SRAM并运行MLO。

• MLO加载boot.img

MLO的主要作用是初始化外部SDRAM，把boot.img加载到DDR SDRAM，并运行boot.img，完成bootloader的过程。

对于片上执行设备，可以直接运行程序，不需要借助芯片内部的SRAM，跑完ROM Code直接跳转到XIP运行uboot.bin，完成bootloader的过程。

3 引导镜像

MLO

对片上执行设备而言，可直接运行代码，不需要关注烧录到片上执行设备代码的大小和位置。

对非片上执行设备而言，完整的引导流程分为MLO阶段和boot.img阶段。ROM Code需要先把MLO加载到芯片内部SRAM，因此需要在MLO的头部添加入口地址、镜像大小等信息。以支持ROM Code完成加载MLO的任务。

（图）a为MLO镜像，b为boot.bin

镜像的格式定义如下，MLO镜像的头部需包含4个字节的长度信息、4个字节的目标地址信息，这里的目标地址就是加载地址和入口地址。

（图）一级引导镜像格式

boot.bin

boot.bin就是一个二进制可执行文件，用于烧录到XIP设备，可以直接被执行。

boot.img

boot. img镜像在boot.bin的基础上，加了一个64个字节的头部信息。这里比较重要的是一个ih_load —— 加载地址，另一个是ih_ep —— 入口地址：

• 加载地址：镜像在内存中的加载地址
• 入口地址：镜像的运行地址

/* -> include/image.h * Legacy format image header, * all data in network byte order (aka natural aka bigendian). */ typedef struct image_header { 
  
    
  __be32 ih_magic; /* Image Header Magic Number */__be32          ih_hcrc;        /* Image Header CRC Checksum    */__be32          ih_time;        /* Image Creation Timestamp     */__be32 ih_size; /* Image Data Size */__be32 ih_load; /* Data Load Address */__be32          ih_ep;          /* Entry Point Address          */__be32 ih_dcrc; /* Image Data CRC Checksum */uint8_t ih_os; /* Operating System */uint8_t ih_arch; /* CPU architecture */uint8_t ih_type; /* Image Type */uint8_t ih_comp; /* Compression Type */uint8_t ih_name[IH_NMLEN]; /* Image Name */} image_header_t;

这个头部信息的作用与MLO的头部信息相似，其作用是记录当前镜像的一些基本信息，帮助MLO完成把boot.img加载到内存的任务。

如根据镜像大小确定需要加载多少数据到内存，根据加载地址确定加载到什么地方，根据入口地址确定从哪里开始运行镜像系统......

4 启动流程

（图）系统

从可片上执行设备启动

• 系统上电
• 执行一条复位异常指令，跳转到ROM Code的首地址（0x）
• 运行ROM Code，完成系统的初步初始化
• 跳转到片上执行设备内存空间的首地址（0x00000000）
• 运行uboot.bin镜像
• （引导内核）
• （挂载根文件系统）

从不可片上执行设备启动

• 系统上电
• 执行一条复位异常指令，跳转到ROM Code的首地址（0x）
• 执行ROM Code，完成系统的初步初始化
• 解析MLO的头部信息，获得加载地址（0x402F0400，指向内部SRAM）、镜像大小
• 把非片上执行存储设备上的MLO加载到芯片内部的SRAM
• 跳转执行MLO的代码
• 在MLO阶段，完成SDRAM的初始化
• 解析boot.img的头部信息，获得加载地址、镜像大小等信息
• 把非片上执行存储设备上的boot.img加载到芯片内部的DDR SDRAM
• 跳转到入口地址（0x）开始运行
• （引导内核）
• （挂载根文件系统）

5 结束语

至此，AM335x的启动分析流程已介绍完毕，更加详细的介绍请参考《AM335X TRM》。

一通百通，其他硬件平台的启动流程和AM335x的启动流程大同小异，希望本文可以帮助到大家！

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