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深入剖析Mobile手机系统启动过程! 介绍一下mobile系统的启动流程,仅供大家学习之用:硬件平台:TIomap软件平台:WM5.0相关术语:RTOS Real-timeOperatingSystemEBOOT ETHERNETBOOTIPL InitialProgramLoader整体流程:powerON--〉BootROM--->x-loader---->Eboot----->IPL--->OS下面围绕上述过程展开:1 powerON 这里指的是硬件powerON,当按触powerON键后,系统上电,同时触发CPU复位管脚。系统进入到BootROM中,执行其中固化的代码。2 BootROM:BootROM中固化了一段引导代码,用于系统初始化,初始化必要的寄存器,决定启动流程是正常启动或者启动flashing,进入到x-loader。BootROM的初始化工作有:l 关闭可屏蔽中断l 时钟设置和DPLL设置l 配置ULPD寄存器,为UART提供48MHz的时钟频率l 配置ARMCORE内部寄存器l 配置EMIFS寄存器l 建立ARMCORE中断向量表上面的工作实际上就是初始化必要寄存器,例如EMIFS初始化。在系统上电时候,BootROM代码会检测是否需要擦写flash内容,可以是部分擦写也可以是全部擦写。擦写工作一般在上电时刻进行,BootROM代码初始化可编程接口(例如USB或者UART串口),然后等待从上位机发过来的boot command命令,如果在没有收到或者等待超时,系统正常启动。(注;上位机是指:人可以直接发出操控命令的计算机,一般是PC。从概念上说控制者和提供服务者是上位机,被控制者和被服务者是下位机。可以理解为主机和从机的关系)如果等到上位机的bootcommand命令,上位机会downloadFlashloader程序到omap的interalram空间中。Flashloader是由自身的header,flashloader应用程序和一些附加程序构成。接着BootROM程序在安全模式下,检查flashloader的signatures来校验其完整性,如果检查失败,系统重启。如果检查通过,flashloader程序开始运行,它将较大size的OSimagedownloader到Flash介质中。BootROM决定启动方式:1)从NOR或者NANDFlash正常启动2)通过USB或者UART编程后,然后重新正常启动。BootROM加载x-loader:OSImage下载到flash后,bootROM代码会从NOR或者NANDflash中查找TOC。TOC是在flash上的一个数据结构,包含了Image信息,起始位置,大小等等。TOC可以有多个,每个TOC都对应着一个Image。NANDflash上TOC最多为16个,最大size为512B。NORflash情况不一样。BootROM检测项目名为“x-loader”的TOC,让后将对应的Image加载到内存。x-loader是一个通用的loader程序,被BootROM从FLASH中启动(NOR),x-loader承担OS的启动,x-loader会被校验然后才会授予权限继续运行。NORflash上的sub-image具有XIP特性,因此NORflash上的x-loader大小不受限制。对于NANDflash由于其不支持XIP,所以BootROM在其开始处预留了64K空间,这个预留空间用于启动扇区,至少包含一个TOC,TOC和其对应的image被copy到RAM空间,然后才能被执行。3 x-loaderx-loader的功能有哪些?a,初始化硬件,如GPIO初始化。b,加载Eboot代码到RAM空间c, 跳转到Eboot代码介绍一下x-loaderTOC实现机制:xldr_startup.s (srcbootxldr) 。。。。。。 ALIGN 0x200 DCD0x00000040 ;StartoffsetfromTOCstart(0x240) DCD0x00000800 ;Size DCD0x00000000 ;Flags DCD0x00000000 ;Align DCD0x00000000 ;Spare DCD0x4F4C2D58 ;Filename-X-LO DCD0x52454441 ;Filename-ADER DCD0x00000000 ;Filename-Blank DCD0xFFFFFFFF ;terminatingTOCentry DCD0xFFFFFFFF DCD0xFFFFFFFF DCD0xFFFFFFFF DCD0xFFFFFFFF DCD0xFFFFFFFF DCD0xFFFFFFFF DCD0xFFFFFFFF StartUp ;(0x240)//X-LOADER入口地址 EXPORTStartUp INCLUDE......commonsrcARMTIomap730startuphwinit.sHwinit.s的主要功能:l SetSVCmode&disableIRQ/FIQl Initializecache&CP15controlregisterl InitializeTIPBBridgesl InitializeEMIFS(flash&debugboardcontroller)l InitializeEMIFF(DRAMcontroller)l InitializeOCPT1/OCPT2l InitializeOCPIl InitializeUPLDl InitializeCLKMl ConfigureOMAP730SoCmultiplexingl ConfigureOMAP730SoCGPIOl DisableWatchdogTimer l SetDMAtoOMAP3.2model ResetUSBmodules4 EBootEBoot(ethernetboot)位于MDOC的SPL分区,EBoot主要被PLATFORMBUILDER用来完成对DOC的编程,作为一个系统引导,下载工具,对菜单选项进行操作,并且通过EBoot能够对引导参数进行配置. 首先看看EBOOT对系统进行参数配置所设计到几个重要变量。l g_bootCfg typedefstruct{ UINT32signature; //Structuresignature UINT32version; //Structureversion DEVICE_LOCATIONbootDevLoc; //Bootdevice DEVICE_LOCATIONkitlDevLoc; UINT32kitlFlags; //Debug/KITLmode UINT32ipAddress; UINT32ipMask; UINT32ipRoute; }BOOT_CFG; 这个全局变量用来保存系统启动配置参数,实际上对菜单选项的操作实质上是对这个结构变量对应部分的设置。通过BLMenu()来进行菜单选项的操作。l g_eboot typedefstruct{ OAL_KITL_TYPEbootDeviceType; UINT32type; UINT32numRegions; UINT32launchAddress; REGION_INFO_EXregion[BL_MAX_BIN_REGIONS]; UINT32recordOffset; UINT8 *pReadBuffer; UINT32readSize;}EBOOT_CONTEXT;启动参数的配置是通过菜单选项来实现的,系统通过两个全局变量g_menuNetwork,g_menuMain 定义了菜单项,首先来看看这两个变量的内容:l staticOAL_BLMENU_ITEMg_menuNetwork[]={ { L'1',L"ShowCurrentSettings",ShowNetworkSettings,//系统当前设置 NULL,NULL,NULL },{ L'2',L"Enable/disableKITL",OALBLMenuEnable,//关闭或者使能KITL L"KITL",&g_bootCfg.kitlFlags,(VOID*)OAL_KITL_FLAGS_ENABLED },{ L'3',L"KITLinterrupt/pollmode",SetKitlMode,//设置KITL工作模式 NULL,NULL,NULL },{ L'4',L"Enable/disableDHCP",OALBLMenuEnable,//关闭或者使能DHCP L"DHCP",&g_bootCfg.kitlFlags,(VOID*)OAL_KITL_FLAGS_DHCP },{ L'5',L"SetIPaddress",OALBLMenuSetIpAddress,//设置IP地址 L"Device",&g_bootCfg.ipAddress,NULL },{ L'6',L"SetIPmask",OALBLMenuSetIpMask,//设置掩码地址 L"Device",&g_bootCfg.ipMask,NULL },{ L'7',L"Setdefaultrouter",OALBLMenuSetIpAddress,//设置缺省路由 L"Defaultrouter",&g_bootCfg.ipRoute,NULL },{ L'8',L"Enable/disableVMINI",OALBLMenuEnable,//关闭或者使能VMINI L"VMINI",&g_bootCfg.kitlFlags,(VOID*)OAL_KITL_FLAGS_VMINI },{ L'0',L"ExitandContinue",NULL,//退出或者继续 NULL,NULL,NULL },{ 0,NULL,NULL, NULL,NULL,NULL } };这个变量主要定义了对设备端网络的配置,当选择其中一项时,系统回调用其对应的登记函数进行相应的系统设置,例如输入‘4’时,选择设置IP地址,系统会通过OALBLMenuSetIpAddress对g_bootCfg.ipRoute进行操作l g_menuMain数据结构staticOAL_BLMENU_ITEMg_menuMain[]={ { L'1',L"ShowCurrentSettings",ShowSettings,//系统当前设置 NULL,NULL,NULL },{ L'2',L"SelectBootDevice",OALBLMenuSelectDevice,//选择启动设备 L"Boot",&g_bootCfg.bootDevLoc,g_bootDevices },{ L'3',L"SelectDebugDevice",OALBLMenuSelectDevice,//选择设置DEBUG设备 L"Debug",&g_bootCfg.kitlDevLoc,g_kitlDevices },{ L'4',L"NetworkSettings",OALBLMenuShow,//设置网络 L"NetworkSettings",&g_menuNetwork,NULL },{ L'5',L"MDOCFlash",OALBLMenuShow,//选择设置MDOC L"MDOCFlash",&g_menuFlash,NULL },{ L'6',L"SaveSettings",SaveSettings,//保持系统设置 NULL,NULL,NULL },{ L'0',L"ExitandContinue",NULL, NULL,NULL,NULL },{ 0,NULL,NULL, NULL,NULL,NULL }};这个变量定义了系统主菜单选项,通过在这里选择‘4’进入网络设置菜单,当然这里面还有对其他参数的配置了,启动介质,调试设备等等。如何进入这个菜单呢,在用超级终端调试时,敲SPACEBAR键就可以了OEMAPI功能说明:l OEMPlatformInit()完成一些初始化的工作,32KTIMER的初始化,部分RAM 区域的初始化l OEMPreDownload()初始化g_bootCfg,配置参数,在这里可以通过按键来对g_bootCfg进行设置,并且根据选择的下载方式或者协议,来完成IMAGE的DOWNLOAD.l OEMLaunch()负责加载IMAGE.这个几OEMAPI是系统EBOOT阶段使用的底层API,具有非常重要的作用,理解这几个OEMAPI将有利用理解EBOOT对系统的设置5IPLIPL会使用FMD去装载OSimage或者ULDR,下面将会提到如何进入OS,ULDR模式,当然前提是FMDAPI要被加载了。IPL里面的主要工作包括设置SYREN模块,电池充电,开机画面显示,完成OSimage的加载,这里主要分析进入和如何进入ULDR:描述IPL的充电,开机画面显示,设置跳转参数过程,OEMInit(),这些过程都是在OEMIPLInit()来完成的,所以就放在一起进行分析。l IPL的充电重要的数据结构数组s_stChargeImage,用来定义充电LOG图形的二进制内容下面的这几个API都是直接通过系统BATTERY的GPIO来完成充电,判断充电状态。 InitCharge()主要用来初始化充电,IsCharging(),主要用来报告充电状态,IsChargeDone()主要用来报告充电完成的状态l IPL的开机画面显示(当然之前会有对LCDCONTROLLER初始化操作)开机画面显示在IsDisplayInitOK()返回初始化完成后,用FillImage()用来加载图片内容,然后打开背光显示。重要的数据结构数组g_iImageData[]用来定义启动LOG图片的二进制内容l IPL的设置跳转参数过程OALArgsSet()来设置系统ULDR后进入的模式,OALArgsSet()主要通过按键来确定进入模式,OALArgsQuery用来查询系统ULDR后进入的模式。通过OEMGetUpdateMode()来判断是否进入ULDR模式.ulPartType=((OEMGetUpdateMode()==TRUE)?PART_BOOTSECTION:PART_ROMIMAGE);如果正常启动(不进入ULDR),则要用FAL_LockFlashRegion()将NK,SYSTEMFILE区域锁住,否则要用 FAL_UnlockFlashRegion()打开这段区域的读写特性。如果正常启动,会将IMAGE拷贝到RAM中去,跳转执行IMAGE代码,否则将会执行ULDR.系统调用的重要OEMAPI:l OEMIPLInit()l OEMGetUpdateMode()(以上内容,参考部分网络资料)