【Rico Board试用体验】Amazon Iot物联网终端之九 AM4378的启动

本帖最后由 北方· 于 2016-11-7 14:21 编辑

一、在Linux内核的编译，首先要对booting sequence有一个基本的了解。首先要对比AM335系列的启动顺序。
AM335x 有四个不同的启动阶段：

• ROM
• SPL（Secondary Program Loader）
• U-BOOT
• Linux Kernel
  

第一阶段：ROM Code
ROM Code 是芯片上电复位之后第一块自动运行的代码。ROM Code 固化在芯片中不能被用户修改。
ROM Code 存储在片上地址 0x40000000-0x40040000 处。

ROM Code 不可能太复杂，ROM大小是一个限制，最重要的还是因为其所能获取的系统信息太少，所以处理器只能使用简单的方法去寻找能完成复杂功能的代码， ROM Code 只能将它加载到处理器内部 RAM 中运行，一般处理器的内部 RAM 都要小于128KB，这里只有64K.

ROM Code 有两个主要的功能：
配置设备并初始化主要的外设:建立堆栈,配置开门狗定时器1（设置到三分钟）,配置 PLL 和系统时钟
为下一阶段启动做准备:为下一阶段启动检查启动源（SPL）,把下一启动阶段的 bootloader 代码移动到内存中准备运行


第二阶段叫做 SPL，但有些时候也叫 MLO。SPL 是启动 U-Boot 前的一个阶段，并且必须从 启动源（MMC、USB、SD、UART等）加载到内部 RAM 中。SPL 只有极少的功能，SPL 主要的职责就是初始化 DDR，时钟等最小系统，以读取 U-Boot 并加载到 DDR 中。

第三阶段：U-Boot, 主要的工作就是正确加载 Kernel。和 SPL 类似，U-boot 也是要加载下一个阶段的 image,但是 U-Boot 提供了更多外设的支持和更多的调试工具。所以，U-Boot 也要进行各个模块的配置，上述 SPL 配置的部分，除了 DDR 外，U-Boot 也会根据需求重新配置（这里重置主要是U-Boot 是一个开源工程，其要兼容某些特殊的芯片，从而需要做重载）。此外，U-Boot 也会对网口，SD卡等根据需求进行配置。完成配置后，U-Boot 会从相应的存储器或者外设读取 Kernel，并传递参数给 Kernel，运行 Kernel。

第四阶段：启动 Linux 内核。uImage 是与描述内核头信息交换过的内核镜像。这个头信息是一个 64kB的信息块，包含了目标架构、操作系统、内核尺寸、入口等信息。U-boot 启动 uImage的时候，头信息会在命令行输出。

二、在熟悉了AM335之后，可以理解到，AM4378其实和很相似。同样提供了这4个阶段，其中ROM启动部分固化在内存中，是我们不需要接触的。其他的都是可以定制的。
第二阶段编译MLO，第三阶段的u-boot，这是通过上贴的u-boot编译实现的
第四阶段的linux内核，则是对内核编译实现的。
启动了booting，对于程序还有一个linux版本的加载那么是通过roofs的编译来实现的，可以选择桌面版本等等更丰富的功能。但是对于booting来说，其实已经完成了。
三、对应于ROM部分，设计的逻辑很完善，详见下图，不详述了。

对应的开发的ROM只有64k，如下。

四、第二阶段的booting。选择启动设备，见下面流程图。

特别的，选择SD卡启动的逻辑图如下，

这里，启动的img不能超过256k，这是比AM335要大的，地址如下

这个是以FAT格式，存在的MLO。读取MLO的流程如下，

除此以外，还新增了以太网，uart，U盘启动的选项，主要是为了更新firmware。不详述。


五、加载完MLO，就是和硬件的交接基本完成，就该后面的u-boot来完成后续任务了。
从u-boot开始，就具备了访问GPIO端口的功能了。不过，如果充分发挥am4378的性能，一个更完善的操作系统就更有必要。后面的过程和am335以及类似的各种支持linux的开发板过程都相似的，按照基于debian或者feroda，文件组织有所不同，但程序运行之旅就此开始。

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