u-boot引導VxWorks分析

準備工作

在定義CONFIG_MP的情況下，u-boot會依次調用init_sequence_r里定義的初始化函數

執行路徑為：board_init_r() -> cpu_init_r() -> setup_mp()

setup_mp()做以下操作：

調用determine_mp_bootpg()，使用(2G-4K)的地址作為bootpg的地址

調用如下代碼，獲得__bootpg_addr和__spin_table_addr的物理地址

并將這些地址填充到物理內存當中，供啟動slave core時，release.s去使用(在該core上創建TLB)

/*

* Store the bootpg's cache-able half address for use by secondary

* CPU cores to continue to boot

*/

__bootpg_addr = (u32)virt_to_phys(__second_half_boot_page);

/* Store spin table's physical address for use by secondary cores */

__spin_table_addr = (u32)get_spin_phys_addr();

調用find_tlb_idx((void *)CONFIG_BPTR_VIRT_ADDR, 1)，

查找目前配置的TLB entry一個TLB當中，覆蓋了bootpg的virtual addr的TLB

- 若找到,則將該TLB使無效，并重配一個TLB(vir:CONFIG_BPTR_VIRT_ADDR -> phy:bootpg)

- 若未找到，則無法啟動slave core

將bootpg的代碼：__secondary_start_page 復制到 CONFIG_BPTR_VIRT_ADDR

調用plat_mp_up()

- 查找當前bootpg使用的LAW，由于當前的bootpg放置在內存中,因此LAW的target_id對應于DDR

- 設置LAW為對應的屬性到bstrar; /* Boot space translation attributes */

- 關閉目標CPU core的time base

- 設置brrl為啟動的目標CPU core

- ... //此時應該目標CPU core已經從hold_off狀態激活, 并在對應的CPU core的spin table寫1

- 等待目標CPU core是否已經啟動完成，否則打印timeout

- 重新使能CPU core的time base

目標CPU core上運行的bootpg(4k)的流程：

4k的代碼范圍：start: __secondary_start_page end: __secondary_reset_vector

spin_table對應的virtual start: __spin_table end:__spin_table_end

spin_table的大小：CONFIG_MAX_CPUS * ENTRY_SIZE

- 首先是4字節的跳轉，從__secondary_reset_vector執行：b __secondary_start_page

- 使無效L1 指令和數據 cache

- 建立新的TLB entry，使之可以訪問__bootpg_addr和__spin_table_addr

- 代碼跳轉到__bootpg_addr物理地址去運行，即運行：__second_half_boot_page

- 獲取到__spin_table，然后對目標CPU core所屬的BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER位域賦值為1

li r8,1

msync

stw r8,ENTRY_ADDR_LOWER(r10)

- 相當于table[cpu * NUM_BOOT_ENTRY + BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER] = 1

- 至此目標CPU core進入spin loop狀態，等待core0再次release core 0一旦執行cpu 1 release 0x201002e8 2 1 1

即對目標CPU core所屬的BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER位域填充cpu-release-addr的值

/* spin waiting for addr */

3:

lwz r4,ENTRY_ADDR_LOWER(r10)

andi. r11,r4,1

bne 3b

isync

- 目標CPU core再將它所對應的的BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER位域賦值為3

/* mark the entry as released */

li r8,3

stw r8,ENTRY_ADDR_LOWER(r10)

- 相當于table[cpu * NUM_BOOT_ENTRY + BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER] = 3

u-boot命令

bootm -> do_bootm() -> do_bootm_states() -> bootm_os_get_boot_func()

其中bootm_os_get_boot_func()會去根據bootm_headers所指向的加載目標image的OS類型

對應于boot_os[os]，該數組保存加載相應各個OS類型的函數指針

對于VxWorks來說，就是do_bootm_vxworks()

- 如果定義了CONFIG_FIT，則do_bootm_vxworks()函數會先去判斷image的頭信息是否有效 然后執行do_bootvx_fdt(images)

- 如果未定義CONFIG_FIT，則直接執行do_bootvx_fdt(images)

do_bootvx_fdt(images) 會依次調用下面的函數：

-> boot_prep_vxworks(images)

-> boot_jump_vxworks(images)

boot_prep_vxworks(images)做以下操作：

1. 查找FDT里/memory這個節點，若沒有找到，則會創建該節點，

設置起始地址為：gd->bd->bi_memstart

設置大小為：gd->bd->bi_memsize

2. 執行ft_fixup_cpu()，在定義了CONFIG_OF_LIBFDT的情況下：

調用get_spin_phys_addr()，獲得__spin_table的物理地址，賦值給spin_tbl_addr

調用determine_mp_bootpg()，使用(2G-4K)的地址作為bootpg的地址

該函數查找FDT里device_type為cpu這一項，獲取reg代表的thread的值

對于E6500，thread/2即為物理的core的值，作為phys_cpu_id，

根據val = phys_cpu_id * SIZE_BOOT_ENTRY + spin_tbl_addr;

將enable_method設置為spin-table;

將cpu-release-addr的值賦值為val

3. 執行ft_fixup_num_cores()

cpu_numcores() -> hweight32(cpu_mask())

其中cpu_mask() -> compute_ppc_cpumask()返回cpu的cpu->mask

hweight32()會返回32bit的cpu->mask當中有多少個bit被置位

則cpu_numcores()返回當前cpu上有多少個core

將cpu core的信息填充到FDT里device_type為cpu這一項

4. 執行flush_cache，將data cache里的dirty數據(修改的FDT數據)刷新到DDR

flush_cache((unsigned long)images->ft_addr, images->ft_len);

boot_jump_vxworks(images)做以下操作：

/* PowerPC VxWorks boot interface conforms to the ePAPR standard

* general purpuse registers:

*

* r3: Effective address of the device tree image

* r4: 0

* r5: 0

* r6: ePAPR magic value

* r7: shall be the size of the boot IMA in bytes

* r8: 0

* r9: 0

* TCR: WRC = 0, no watchdog timer reset will occur

*/

((void (*)(void *, ulong, ulong, ulong,

ulong, ulong, ulong))images->ep)(images->ft_addr,

0, 0, EPAPR_MAGIC, getenv_bootm_mapsize(), 0, 0);

激活VxWorks的步驟

=> tftpboot 0x20100000 vxWorks.st.bin cpu 1 release 0x201002e8 2 1 1

步驟1:

tftpboot -> do_tftpb() -> netboot_common() -> bootm_maybe_autostart() -> do_bootm()

步驟2:

cpu -> cpu_cmd() -> cpu_release()

cpu release [args]

- Release cpu at with [args]

[args] :

pir - processor id (if writeable)

r3 - value for gpr 3

r6 - value for gpr 6

Use '-' for any arg if you want the default value.

Default for r3 is and r6 is 0

When cpu is released r4 and r5 = 0.

r7 will contain the size of the initial mapped area

cpu_release()做以下操作：

table[BOOT_ENTRY_ADDR_UPPER] = (u32)(boot_addr >> 32);

/* ensure all table updates complete before final address write */

eieio();

table[BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER] = (u32)(boot_addr 0xffffffff);