S5PV210启动过程分析
学习任何一款处理器，首先要搞清楚它的启动流程。
参考《S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126.pdf》
参考《S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126.pdf》
一、iROM启动方式简介
九鼎X210开发板的SoC为三星S5PV210，S5PV210采用iROM启动方式进行启动，通过查阅三星官方S5PV210文档s5pv210_irom_applicationnote_preliminary可知，iROM启动方式支持从MoviNAND/iNand, MMC/SD Card ,pure Nand, eMMC, eSSD, UART and USB等存储设备启动。
1、硬件支持需求
使用iROM启动方式有几种硬件需求：
A、基于CortexA8的S5PV210X微处理器
B、64KB iROM
C、96KB iRAM
D、通用的SDRAM和控制器
E、4/8 Bit的高速SD/MMC控制器
F、4-bit SD / 4-bit MMC / 4 or 8-bit eMMC
G、Nand Flash控制器
H、OneNand控制器
I、eSSD控制器
J、UART/USB控制器
2、启动模式
A、OneNand启动(Mux/Demux)
B、Nand启动（支持8/16-Bit ECC）
C、MMC启动（MMC4.3标准，兼容eMMC）
D、eSSD启动
E、UART/USB启动
安全启动模式支持：对除UART/USB 外的所有启动设备的BootLoader采用整体校验，安全秘钥值写在S5PV210内部，如果安全秘钥值没有写在S5PV210内部，则为非安全启动模式。三星在制造阶段就将安全秘钥值写入到了S5PV210内部。
第二启动模式支持：当第一启动模式（安全启动模式）失败后，就会试图从4 bit的SD/MMC通道2通过SD/MMC启动。
3、iROM启动方式的优点
A、降低BOM（材料清单）成本
iROM启动支持从Movinand/iNAND/MMC/eMMC Card, eSSD设备启动，系统无需启动介质就可以启动，不需要像nor flash这样的启动设备。
B、改善读特性
采用iROM启动方式从nand flash启动时，S5PV210支持8/16-bit H/W ECC。但是16-bit ECC仅支持4KB 5cycle的Nand。
C、降低生产成本
能从其他启动设备烧录启动设备，无需Gang programmer烧录器
4、电路设计
A、使用OM引脚选择iROM启动设备
B、所有的S5PV210启动设备都可以从MMC通道2使用SD/MMC设备以第二启动方式启动。
C、OneNand 启动时，Xm0CSn4/NFCSn2/ONANDXL_CSn0信号必须有效。BL1代码段起始处必须是BL1的校验数据。
D、Nand启动时，Xm0CSn2/NFCSn0信号必须有效。BL1代码段起始处必须是BL1的校验数据。
E、SD/MMC/eMMC启动时，MMC通道0分配给第一启动模式使用，通道2分配给第二启动模式使用。BL1代码段起始处必须是BL1的校验数据。
F、UART启动使用串口端口2
二、iROM启动流程
S5PV210启动过程分为BL0、BL1、BL2三个阶段，S5PV210内部有96Kb的IRAM和64Kb的IROM。S5PV210启动过程如下图：
注释：(其中 BL1 最大 16KB，BL2 最大 80KB，而后面我们自己移植的boot 有 200 多 Kbyte，因此就没法按照手册给的这个流程。我们实际的流程是：在 BL1 中初始化时钟、DRAM 控制器，拷贝 BL2到外部 DRAM，跳转到 DRAM 中执行 BL2，BL2 加载 OS 到 OS 的起始地址执行 OS。)
第一步：iROM初始化，初始化系统时钟、特殊设备控制寄存器和启动设备
第二步：iROM启动代码加载BL1（bootloader）到iRAM，在安全启动模式下iROM对BL1进行整体校验。
第三步：如果校验成功执行BL1，BL1加载BL2（剩余的bootloader）到iRAM，BL1将会对BL2进行整体校验。否则运行第 2 个启动序列，即从SD卡通道二启动。
第四步：执行BL2，BL2初始化DRAM控制器，加载kernel到外部SDRAM
第五步：跳转到OS起始地址，进入系统
1、BL0启动阶段
S5PV20 上电从 0地址(iROM)开始 运行 Samsung 出厂时固化在里面的代码，这部分代码叫做 BL0（boot loader0），BL0 将执行如下操作：
在BL0阶段初始化的内容如下：
在BL0阶段初始化的内容如下：
1、关闭看门狗
2、初始化icache(指令cache)
3、初始化栈（设置中断栈、SVC栈）
4、初始化堆
5、初始化块设备copy函数
6、初始化PLL（锁相环）和设置系统时钟
7、根据 OM 引脚配置，从指定的外部存储器拷贝 BL1 到内部 SRAM
8、校验BL1，如果校验失败，将从MMC channel2,SD卡通道二启动，（从启动设备中拷贝前16K的代码到IRAM的0xD0020000处；）
9、检查是否是安全启动模式
10、跳转到BL1的地址（0xD0020010）
2、第一启动模式启动流程
安全启动模式（第一启动模式）的启动过程：
3、第二启动模式启动流程
第二启动模式的启动过程：
4、UART启动模式
S5PV210 iROM支持串口下载功能，串口下载一般通过发送校验位到DNW进行校验，不关心启动设备。对于串口下载来说不需要选择信号。为了避免串口超时错误，用户需要在开发板电源打开之前设置DNW配置，也就是当BL1代码被选中，下载进程启动时，iROM就应该被启动。
5、USB启动模式
S5PV210 iROM支持USB下载功能。如果串口超时发生，iROM会试图从USB模式启动。为了避免USB协商超时错误，用户必须预先用USB线连接好目标开发板和PC。如果USB连接好，用户就能通过USB线下载BL1镜像到开发板。
在UART、USB启动模式下BL1不需要头信息，BL1代码的基地址是0xD0020000，但是下载地址仍然为0xd0020010,因为 download完成后S5PV210会即刻跳转到0xd0020010处执行，那么如果下载到0xd0020000前面的16字的内容会被忽略。
在其他启动模式下，BL1必须有头信息，BL1代码的基地址是0xD0020010。
三、iROM启动的其他细节
1、iROM内存分配
2、全局变量
如果用MMC设备启动，MMC卡的信息必须保存在特殊区域。
2、设备拷贝函数
S5PV210内部有一段用于启动设备的块拷贝函数的ROM代码，因此开发者不需要实现设备拷贝函数。这些内部函数能从存储设备中拷贝任何数据到SDRAM，用户在iROM启动过程完成后仍然可以使用这些函数。
2、启动设备启动扇区分配
SD/MMC/eSSD设备启动扇区分配
我们需要按照上图的布局将程序烧写到 SD 卡，每个块大小为 512Byte。
Block0 保留， BL1 烧写到 Block1 开始的块，这是强制要求的。 BL2 和 Kernel 的布局要求只是建议。
eMMC设备启动扇区分配
OneNAND/NAND设备启动扇区分配
如果从Nand启动，Nand ECC数据应该项如下设定：
对于8bit ECC来说，ECC 数据大小是13字节
对于16bit ECC来说，ECC 数据大小是26字节，但是对于每一种Nand flash，ECC的大小是不一样的，因此需要去查阅Nand flash的数据手册。
2、启动代码的头信息数据
BL1必须有头信息数据，头信息数据是用于通过iROM复制BL1到iRAM中使用，头信息数据有两种信息，一种是BL1的大小，一种是BL1数据校验。当加载BL1时，iROM检查位于头数据中的BL1的大小，拷贝BL1到iRAM。拷贝完BL1后，iROM计算拷贝的BL1的数据和，与位于BL1头数据信息中的校验和数据进行比较。如果成功，BL1启动，否则iROM将会试图从SD/MMC通道2端口的第二启动模式（4-bit SD/MMC）启动。计算数据校验和的代码如下：
for(count=0;count< dataLength;count+=1)
{
buffer = (*(volatile u8*)(uBlAddr+count));
checkSum = checkSum + buffer;
}
Count：无符号整型
dataLength：BL1的大小
buffer：从BL1读取1字节数据的存储变量
Checksum：BL1的校验和
2、时钟设置
S5PV210只有24MHZ的外部晶体振荡器可用。
本博文翻译自：三星S5PV210官方S5PV210_iROM_ApplicationNote文档