Uboot的启动流程

注：针对S3C2440的uboot 具体参考天嵌的tq2440

在tq2440中有两种启动方式，分别为nor flash和 nand flash。现在就简单的讲一下他们的启动流程以及一些初学者的常见疑问。

从nor flash启动：

nor flash被映射到0x00000000地址（就是nGCS0，这里就不需要片内SRAM来辅助了，所以片内SRAM的起始地址还是原来的0x40000000）. 然后cpu从0x00000000开始执行（也就是在Norfalsh中执行）。而在nor flash启动uboot时主要是完成其第一阶段，因为这个阶段是用汇编写的，不需要开辟内存，经过第一阶段后（如关闭看门狗，设置时钟，初始化SDRAM,复制第二阶段到SDRAM，设置好栈并跳转到第二阶段的入口点），程序开始执行uboot的第二阶段去了，也就跑到SDRAM 执行去了。而第二阶段要做的事是将内核，文件系统复制到SDRAM来再运行，而此时的内核和文件系统一般也放在nor flash，不过由于这样的话成本高（下有解释），所以会将内核和文件系统放在nand flash，也就是采用下面一种启动方式

从nand flash启动：

由于nand flash不能直接运行程序，必然导致板子一开机就由于无法启动程序而导致“罢工”，并且nand flash存储器也不是接到bank0的，而是接到bank1（不像nor flash接到bank0，它的起始地址就是0x00000000 ），CPU又是从0x00000000启动的，所以得靠s2c2440内部的RAM也就是SRAM辅助，流程为，板子一上电，SRAM映射到nGCS0片选的空间（即0x00000000），cpu会自动从NAND flash中读取前4KB的数据放置在片内SRAM里，cpu是从0x00000000开始执行，也就是NAND flash里的前4KB内容。所以nand flash的代码运行起来了，只不过是被复制到SRAM中运行的，而不是真的从nand flash上运行的。由于SRAM只有4K容量，所以不能让整个uboot在这4k里跑，只让第一阶段在SRAM跑，而第二阶段跟nor flash一样，复制到SDRAM上跑，当然，nor flash将第二阶段复制到SDRAM是必须的，因为第二阶段是C写的需要RAM，nor flash启动是在nor flash存储器上，而nand flash虽然是在RAM上运行，但是只有4k空间，不够，所以只能将第二阶段搬到SDRAM，

总之，uboot的第一阶段从nor flash启动就是在nor flash存储器本身上跑，从nand flash启动的话就是被复制到SRAM上跑，而第二阶段都是在SDRAM，原因上述了，那么CPU怎么知道程序要从哪种方式启动？ 显然靠程序实现是不可能的，因为板子一上电程序就执行了，怎么来得及用软件选择，所以得靠硬件了，

具体采用的方式取决于OM0、OM1两个引脚

OM[1:0所决定的启动方式

OM[1：0]=00时，处理器从NAND Flash启动

OM[1：0]=01时，处理器从16位宽度的ROM启动

OM[1：0]=10时，处理器从32位宽度的ROM启动。

OM[1：0]=11时，处理器从Test Mode启动。

当引脚OM0跟OM1有一个是高电平时，这时地址0会映射到外部nGCS0片选的空间，也就是Norflash，程序就会从Norflash中启动，arm直接取Norflash中的指令运行。 当OM0跟OM1都为低电平，则0地址内部bootbuf（一段4k的SRAM）开始。系统上电，arm会自动把NANDflash中的前4K内容考到bootbuf（也就是0地址），然后从0地址运行。

为什么会有这两种启动方式，关键还是两种flash的不同特点造成，NOR FLASH容量小，速度快，稳定性好，输入地址，然后给出读写信号即可从数据口得到数据，适合做程序存储器。NAND FLASH 总容量大，但是读写都需要复杂的时序，更适合做数据存储器。或者说，NAND FLASH本身是连接到了控制器上而不是系统总线上。CPU启动后是要取指令执行的，如果是SROM、NOR FLASH 等之类的，CPU发个地址就可以取得指令并执行，NAND FLASH不行，因为NAND FLASH是管脚复用，它有自己的一套时序，这样CPU无法取得可以执行的代码，也就不能初始化系统了。例如：str r0,[r1]，该命令包含了目的地址和源寄存器，按照cpu的时序将寄存器中的数据保存到内存中。如果想把数据存储到nand flash上，必须按照nand flash的读写时序进行，如先写NFCONF，然后NFCMD，NFADDR，最后读NFDATA（一上电就跑了，怎么来得及设置这些呢^-^）。这种不同就造成了NORflash可以直接连接到arm的总线并且可以运行程序，而NANDflash必须搬移到内存（SDRAM）中运行。