Banana Pi M2U系列之三：R40上电启动流程

写在前头

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*.备注：整个系列只是对我所学进行总结，记录我认为是关键的点，另我能力有限，难免出现疏漏错误，如果读者有发现请多指正，以免我误导他人！

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上电

上电复位后，PC指针指向0xFFFF0000位置，根据R40的用户手册，0xFFFF0000位置存放的是BROM代码，长度为36K。

BROM

BROM即boot ROM，固化在芯片内部的一段引导代码，源码参考这里，分为两部分

FEL，起始位置为0xFFFF0020eGON.BRM，起始位置为0xFFFF4000。

芯片跳转到0xFFFF0000之后，接着就直接跳转到0xFFFF4000(即eGON.BRM)的位置。
在eGON.BRM主要的任务是从SD卡、eMMC、NAND等外设上搜索eGON.BT0引导程序。如果搜索不到则跳转到0xFFFF0020进入FEL模式，具体流程为：
1. 判断BSP(boot select pin)是否被拉低，如果被拉低直接跳转到0xFFFF0020进入FEL模式。
2. 按顺序分别加载SDC0，SPI0 Nor，eMMC2，SDC2，NAND外设固定偏移量的数据到SRAM中，判断是否存在eGON.BT0头部。其中SDC和eMMC的偏移量为8K，其余的未找到资料。
3. 如果存在eGON.BT0头部，则判断此段数据为eGON.BT0引导程序，执行该引导程序，该引导程序会从同一外设上加载eGON.BT1引导程序并执行，最终引导Uboot（此流程存疑）。
4. 如果未存在eGON.BT0头部，则寻找下一个外设，直到所有外设都不存在eGON.BT0引导程序时，跳转到0xFFFF0020进入FEL模式。

FEL模式

在FEL模式下，芯片可以通过USB与PC机通讯，按照FEL协议进行读写CPU寄存器，DDR内存等操作。
可用于出厂时的烧录程序或者线刷镜像等。

Uboot的生成

在编译Uboot时添加参数V=1

make -j V=1 | tee make.log

即可保存编译信息到make.log文件以供分析。
大致流程为：
1. 编译arch/arm/cpu/u-boot.lds文件生成u-boot.lds链接文件
2. 使用u-boot.lds链接文件生成u-boot文件
3. 编译arch/arm/cpu/armv7/sunxi/u-boot-spl.lds文件生成spl/u-boot-spl.lds链接文件
4. 使用spl/u-boot-spl.lds链接文件生成u-boot-spl文件
5. 使用objcopy精简spl/u-boot-spl成spl/u-boot-spl-nodtb.bin并复制为spl/u-boot-spl.bin
6. tools/mksunxiboot在spl/u-boot-spl.bin上打一个eGON.BT0的头生成spl/sunxi-spl.bin
7. 使用objcopy精简u-boot并生成u-boot-nodtb.bin文件
8. 使用cat将u-boot-nodtb.bin和dts/dt.dtb合并成u-boot-dtb.bin文件并且拷贝成u-boot.bin
9. 使用tools/mkimage将u-boot.bin文件格式化成u-boot.img镜像文件，入口地址为0x4a000000
10. 复制dts/dt.dtb为u-boot.dtb文件
11. 使用../tools/binman/binman命令将u-boot.dtb、spl/sunxi-spl.bin和u-boot.img文件合并成u-boot-sunxi-with-spl.bin文件
绕来绕去有点复杂，u-boot-sunxi-with-spl.bin是最终需要的

个人理解

根据上述启动流程，芯片上电时先启动片内的BROM加载片外的eGON.BT0，然后再由eGON.BT0加载eGON.BT1，实际上Uboot中的SPL对应的就是eGON.BT0，生成spl/sunxi-spl.bin文件时有打上一个eGON.BT0的头，当控制权交到eGON.BT0(即SPL)时，由它直接加载Uboot。

参考资料

1. http://linux-sunxi.org/EGON#eGON.BRM
2. http://linux-sunxi.org/BROM
3. http://linux-sunxi.org/R40