u-boot引导VxWorks分析

准备工作

在定义CONFIG_MP的情况下，u-boot会依次调用init_sequence_r里定义的初始化函数

执行路径为：board_init_r() -> cpu_init_r() -> setup_mp()

setup_mp()做以下操作：

调用determine_mp_bootpg()，使用(2G-4K)的地址作为bootpg的地址

调用如下代码，获得__bootpg_addr和__spin_table_addr的物理地址

并将这些地址填充到物理内存当中，供启动slave core时，release.s去使用(在该core上创建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();

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

查找目前配置的TLB entry一个TLB当中，覆盖了bootpg的virtual addr的TLB

- 若找到,则将该TLB使无效，并重配一个TLB(vir:CONFIG_BPTR_VIRT_ADDR <-> phy:bootpg)

- 若未找到，则无法启动slave core

将bootpg的代码：__secondary_start_page 复制到 CONFIG_BPTR_VIRT_ADDR

调用plat_mp_up()

- 查找当前bootpg使用的LAW，由于当前的bootpg放置在内存中,因此LAW的target_id对应于DDR

- 设置LAW为对应的属性到bstrar; /* Boot space translation attributes */

- 关闭目标CPU core的time base

- 设置brrl为启动的目标CPU core

- ... //此时应该目标CPU core已经从hold_off状态激活, 并在对应的CPU core的spin table写1

- 等待目标CPU core是否已经启动完成，否则打印timeout

- 重新使能CPU core的time base

目标CPU core上运行的bootpg(4k)的流程：

4k的代码范围：start: __secondary_start_page end: __secondary_reset_vector

spin_table对应的virtual start: __spin_table end:__spin_table_end

spin_table的大小：CONFIG_MAX_CPUS * ENTRY_SIZE

- 首先是4字节的跳转，从__secondary_reset_vector执行：b __secondary_start_page

- 使无效L1 指令和数据 cache

- 建立新的TLB entry，使之可以访问__bootpg_addr和__spin_table_addr

- 代码跳转到__bootpg_addr物理地址去运行，即运行：__second_half_boot_page

- 获取到__spin_table，然后对目标CPU core所属的BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER位域赋值为1

li r8,1

msync

stw r8,ENTRY_ADDR_LOWER(r10)

- 相当于table[cpu * NUM_BOOT_ENTRY + BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER] = 1

- 至此目标CPU core进入spin loop状态，等待core0再次release core 0一旦执行"cpu 1 release 0x201002e8 2 1 1"

即对目标CPU core所属的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

- 目标CPU core再将它所对应的的BOOT_ENTRY_ADDR_LOWER位域赋值为3

/* mark the entry as released */

li r8,3

stw r8,ENTRY_ADDR_LOWER(r10)

- 相当于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()会去根据bootm_headers所指向的加载目标image的OS类型

对应于boot_os[os]，该数组保存加载相应各个OS类型的函数指针

对于VxWorks来说，就是do_bootm_vxworks()

- 如果定义了CONFIG_FIT，则do_bootm_vxworks()函数会先去判断image的头信息是否有效 然后执行do_bootvx_fdt(images)

- 如果未定义CONFIG_FIT，则直接执行do_bootvx_fdt(images)

do_bootvx_fdt(images) 会依次调用下面的函数：

-> boot_prep_vxworks(images)

-> boot_jump_vxworks(images)

boot_prep_vxworks(images)做以下操作：

1. 查找FDT里/memory这个节点，若没有找到，则会创建该节点，

设置起始地址为：gd->bd->bi_memstart

设置大小为：gd->bd->bi_memsize

2. 执行ft_fixup_cpu()，在定义了CONFIG_OF_LIBFDT的情况下：

调用get_spin_phys_addr()，获得__spin_table的物理地址，赋值给spin_tbl_addr

调用determine_mp_bootpg()，使用(2G-4K)的地址作为bootpg的地址

该函数查找FDT里"device_type"为"cpu"这一项，获取"reg"代表的thread的值

对于E6500，thread/2即为物理的core的值，作为phys_cpu_id，

根据val = phys_cpu_id * SIZE_BOOT_ENTRY + spin_tbl_addr;

将enable_method设置为"spin-table";

将cpu-release-addr的值赋值为val

3. 执行ft_fixup_num_cores()

cpu_numcores() -> hweight32(cpu_mask())

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

hweight32()会返回32bit的cpu->mask当中有多少个bit被置位

则cpu_numcores()返回当前cpu上有多少个core

将cpu core的信息填充到FDT里"device_type"为"cpu"这一项

4. 执行flush_cache，将data cache里的dirty数据(修改的FDT数据)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的步骤

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

步骤1:

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

步骤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);