[pcDuino NANO] 预备03 pcDuino板启动流程

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预备03 pcDuino板启动流程

pcDuino板支持从多种SoC片外存储介质启动，包括SD卡、NANDFlash、SPI Nor Flash以及USB设备。图3.1描述了整个启动的流程。

图3.1 pcDuino板启动设备选择流程

上电后，SoC内置ROM中固化的boot程序（boot0）会根据配置引脚状态选择从哪些设备启动，可以看到，SoC的配置引脚的状态决定了是否直接从USB设备启动。如果配置引脚状态为0，即低电平时直接从USB设备启动；否则依次尝试从不同的设备启动，如果从某一个设备启动成功则不再尝试后续设备，一旦所有设备都启动失败，最后仍旧从USB设备启动。

在这个过程中，启动设备的选择、初始化都是由boot0完成,它在SoC芯片出厂时就被固化片内ROM中，虽然通常开发人员不必关注实现细节，但仍需要关注几个要点：

1、上电后首先被运行。ARM复位的起始指令位置0x00000000，boot0的代码起始指令就被映射到该地址，因此上电后直接运行boot0代码。

2、boot0仅仅负责选择启动设备，校验、加载启动设备中保存的boot程序，最后运行交出控制权。所以，更加复杂功能需要由启动设备中的boot实现。

3、boot0会将启动设备的中的boot程序加载到片内的RAM中，然后运行。通常片内RAM容量较小，这就要求启动设备的中的boot程序不能太大。

整个启动过程(包括boot0)可分为5个阶段，分别是boot0、SPL、u-boot、linux和rootfs。

图3.2 pcDuino板启动流程

SPL（Second Program Loader）：是精简后的u-boot，主要工作包括，
         - 初始化ARM处理器
         - 初始化串口控制台
         - 配置时钟
         - 初始化片外RAM
         - 初始化启动设备（保存u-boot的设备）
         - 加载完整的u-boot程序到片外RAM并运行
u-boot：提供了更加丰富的功能，包括外设的访问，而且提供了交互式的命令行。最终需要将linux镜像加载到RAM中，运行linux。
linux：linux操作系统镜像文件。
rootfs：根文件系统镜像文件，它可以存在RAM中，也可以存在SD卡某一分区中，linux启动后会将其挂载，根文件系统里面包含了linux必须的可执行程序和一些库文件。

在接下来的学习中，我们将使用SD卡做为启动设备，将自己编译的u-boot、linux等镜像保存的在SD卡中。从启动流程上看，boot0 首先从SDC0（CARD0）设备寻找boot，查看pcDuino板原理图，SoC侧SDC0引脚定义：

图3.3 CARD0引脚

pcDuino板SD卡插槽原理图：

图3.4 SD卡槽接口

pcDuino板上的SD卡插槽与SDC0对应，换句话说，boot0会首先访问SD卡之后再访问其它启动设备，这为SD卡启动提供硬件上的保证。

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