PowerPC P2010 SylixOS启动方式分析

1. QorIQ P系列处理器简介

  QorIQ P系列处理器基于Power Architecture e500系列内核。其中P10xx系列、P2010和P2020基于e500v2内核，P204x、P30xx和P40xx基于e500mc内核，P50xx基于e5500内核。

  其中，P2系列专为网络、电信、军工等各种市场提供高品质部件。P2010包含一个1.2GHz内核，512KB二级高速缓存等等。

2. mkimage工具介绍 

  mkimage工具可以用来制作不压缩或者压缩的多种可启动镜像文件。

  mkimage在制作镜像文件的时候，是在原来的可执行镜像文件的前面加上一个64字节的头，记录参数所指定的信息，这样uboot才能识别这个镜像是针对哪个CPU体系结构的，哪个OS的，哪种类型，加载内存中的哪个位置，入口点在内存的哪个位置以及镜像名是什么等等。

  mkimage工具用法如下：

-A：设定架构类型；

-O：设定操作系统类型；

-T：镜像类型；

-a：指定镜像在内存中的加载地址；

-e：指定镜像运行的入口点地址；

-C：指定压缩方式；

-n：指定镜像名；

-d：指定制作镜像的源文件。

  P2010的BSP源码中，使用命令$(TOOLCHAIN_PREFIX)mkimage -A PowerPC -O linux -a 0x1000000 -e 0x1000000 -d $(OUTDIR)/bspp2010.bin -T kernel -C none -n "SylixOS" $(OUTDIR)/uImage来制作镜像文件uImage。

  指定架构类型为PowerPC，操作系统类型为linux，内存加载地址为0x1000000，镜像运行地址为0x1000000，无压缩方式，镜像类型为kernel，镜像名为SylixOS，生成的文件名为uImage。

3. uboot使用bootm引导内核

由于P2010使用了Linux的fdt，所以需要使用bootm命令加载kernel和fdt。

P2010使用命令tftp 0x2000000 uImage;bootm 0x2000000 - 0xefe80000引导内核。通过tftp加载mkimage命令制作的镜像文件uImage到内存0x2000000地址处，然后通过bootm命令启动系统。其中0x2000000为tftp下载到内存中的镜像的地址，-表示不读取ramdisk，0xefe80000为fdt所在的内存地址。

bootm命令解析镜像文件格式，按Linux方式启动系统，获取到fdt内存地址。随后将其获取的fdt地址传入SylixOS。

4. 启动SylixOS

文件startup.s中，在SylixOS进入halPrimaryCpuMain函数之前，通过从FDT_REGISTER寄存器暂存dts内存地址，如图 4.1所示。

 

图 4.1 暂存FDT

然后将暂存的dts内存地址传入启动函数，即halPrimaryCpuMain函数中，如图 4.2所示，由此完成了uboot到SylixOS的fdt参数传递。

图 4.2 读取FDT

halPrimaryCpuMain函数根据获取到的fdt地址，获取设备信息，完成设备相关初始化工作。