小核引导RTOS---RISC-V C906

本文主要是介绍小核引导RTOS---RISC-V C906，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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参考

• 参考1. How does FSBL load the FreeRTOS on the small core and execute it?
• 参考2. Duo now supports big and little cores?Come and play!Milk-V Duo, start！
• 参考3. 使用uboot引导自己的操作系统
• 参考4. 安全启动介绍

日志

FSBL Jb2829:g362832ac6-dirty:2024-04-02T13:31:11+00:00				# 版本信息
st_on_reason=40f0003
st_off_reason=800e0003
P2S/0x1000/0xc00a400.
SD/0x9400/0x1000/0x1000/0.P2E.
DPS/0xa400/0x2000.
SD/0xa400/0x2000/0x2000/0.DPE.
DDR init.							# DDR 初始化
ddr_param[0]=0x78075562.
pkg_type=1
D2_4_1
DDR3-4G-BGA
Data rate=1866.
DDR BIST PASS
PLLS/OD.
C2S/0xc400/0x9fe00000/0x3600.2RET.:00/0x3600/0x3600/0.RSC.[M1S./208x2f8a0000]/P0rxe8 0s0y0s0t0e0m0 /i0nxi1tb 0d0o0n.eRT: [1.289126]CVIRTOS Build Date:Apr  2 2024  (Time :13:31:11) 		# FreeRTOS 启动；
RT: [1.295040]Post system init done
RT: [1.298355]create cvi task
RT: [1.301172][cvi_spinlock_init] succeess
RT: [1.305076]prvCmdQuRunTask run
SD/0xfa00/0x1b000/0x1b000/0.ME.
L2/0x2aa00.
SD/0x2aa00/0x200/0x200/0.L2/0x414d3342/0xcafedbb7/0x80200000/0x37400/0x37400
COMP/1.
SD/0x2aa00/0x37400/0x37400/0.DCP/0x80200020/0x1000000/0x81900020/0x37400/1.
DCP/0x73c7a/0.
Loader_2nd loaded.					# 第二阶段：Opensbi；
Switch RTC mode to xtal32k
Jump to monitor at 0x80000000.
OPENSBI: next_addr=0x80200020 arg1=0x80080000
OpenSBI v0.9

可知：

1. FSBL Jb2829...，FSBL启动，打印版本信息；
2. DDR初始化完成后，紧跟RTOS任务初始化打印，中间无引导小核的工作打印；

所以可以先对FSBL有个大致认知，再确认RTOS启动过程。

编译框架

# fsbl/Makefile.DEFAULT_GOAL := all	# 如果没有指定.DEFAULT_GOAL，make会执行第一个在Makefile中定义的目标。
MAKEOVERRIDES =			# 不传递任何父make的变量给子make，保持子make实例的独立性ARCH ?=					# make 传参可带ARCH=xxx 指定架构；ifneq ($(origin CROSS_COMPILE),command line)ifeq ($(ARCH),riscv)	# 如果不是命令行 make ARCH=xxx 形式，指明由RiscV核心来完成引导启动工作CROSS_COMPILE := ${CROSS_COMPILE_GLIBC_RISCV64}BOOT_CPU ?= riscv
...
ifeq (${CHIP_ARCH},)		# 必带参数：CHIP_ARCH$(error CHIP_ARCH is undefined)
...
ifeq (${CROSS_COMPILE},)	# 必带参数：CROSS_COMPILE$(error CROSS_COMPILE is undefined)
...
HOSTCC		:=	gcc
export HOSTCCCC			:=	${CROSS_COMPILE}gcc
...							# 工具链配置
include ${MAKE_HELPERS_DIRECTORY}build_macros.mk	# Makefile 宏定义，如：assert_boolean、add_define_val
include ${MAKE_HELPERS_DIRECTORY}plat_helpers.mk	# Make 辅助实现
...
include ${PLAT_MAKEFILE_FULL}	# 在plat_makefiles.mk中定义，指向：plat/${CHIP_ARCH}/platform.mk文件，
# fsbl/plat/sg200x/platform.mk，工作：
# - 定义哪些源码文件加入编辑链接；
# - 定义链接脚本文件；all: fip bl2 blmacros		# 第一目标all，依赖于fip、bl2、blmaacros
...
include ${MAKE_HELPERS_DIRECTORY}fip.mk	# 目标：fip
$(eval $(call MAKE_BL,2))				# 目标：bl2
$(eval $(call MAKE_BL,macros))			# 目标：blmacros

目标fip

目标fip有如下涉及RTOS的内容

# fsbl/make_helpers/fip.mk
...
fip: fip-all										# 目标fip 依赖于fip-all
...
fip-all: fip-dep$(print_target)${Q}echo "  [GEN] fip.bin"${Q}. ${BUILD_PLAT}/blmacros.env && \${FIPTOOL} -v genfip \'${BUILD_PLAT}/fip.bin' \'${BUILD_PLAT}/fip.bin' \--MONITOR_RUNADDR="$${MONITOR_RUNADDR}" \--BLCP_2ND_RUNADDR="$${BLCP_2ND_RUNADDR}" \--CHIP_CONF='${CHIP_CONF_PATH}' \--NOR_INFO='${NOR_INFO}' \--NAND_INFO='${NAND_INFO}'\--BL2='${BUILD_PLAT}/bl2.bin' \--BLCP_IMG_RUNADDR=${BLCP_IMG_RUNADDR} \--BLCP_PARAM_LOADADDR=${BLCP_PARAM_LOADADDR} \--BLCP=${BLCP_PATH} \--DDR_PARAM='${DDR_PARAM_TEST_PATH}' \--BLCP_2ND='${BLCP_2ND_PATH}' \--MONITOR='${MONITOR_PATH}' \--LOADER_2ND='${LOADER_2ND_PATH}' \--compress='${FIP_COMPRESS}'...	

由实际编译过程打印有(为简洁，将绝对路径中的SDK顶层目录替换为${SDK_TOP})：

. ${SDK_TOP}/fsbl/build/cv1813h_milkv_duos_sd/blmacros.env && \
./plat/cv181x/fiptool.py -v genfip \'${SDK_TOP}/fsbl/build/cv1813h_milkv_duos_sd/fip.bin' \--MONITOR_RUNADDR="${MONITOR_RUNADDR}" \--BLCP_2ND_RUNADDR="${BLCP_2ND_RUNADDR}" \--CHIP_CONF='${SDK_TOP}/fsbl/build/cv1813h_milkv_duos_sd/chip_conf.bin' \--NOR_INFO='FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF' \--NAND_INFO='00000000'\--BL2='${SDK_TOP}/fsbl/build/cv1813h_milkv_duos_sd/bl2.bin' \--BLCP_IMG_RUNADDR=0x05200200 \--BLCP_PARAM_LOADADDR=0 \--BLCP=test/empty.bin \--DDR_PARAM='test/sophon/ddr_param.bin' \--BLCP_2ND='${SDK_TOP}/freertos/cvitek/install/bin/cvirtos.bin' \--MONITOR='../opensbi/build/platform/generic/firmware/fw_dynamic.bin' \--LOADER_2ND='${SDK_TOP}/u-boot-2021.10/build/cv1813h_milkv_duos_sd/u-boot-raw.bin' \--compress='lzma'	

截取其中的关键信息：

• --BLCP_2ND='${SDK_TOP}/freertos/cvitek/install/bin/cvirtos.bin' \，RTOS定义为BLCP_2ND；

  其运行地址BLCP_2ND在源头在板型目录下的memmap.py文件中定义，如文件：build/boards/cv181x/cv1813h_milkv_duos_sd/memmap.py

  class MemoryMap:...DRAM_BASE = 0x80000000DRAM_SIZE = 512 * SIZE_1M# ==============# C906L FreeRTOS# ==============FREERTOS_SIZE = 2 * SIZE_1M# FreeRTOS is at the end of DRAMFREERTOS_ADDR = DRAM_BASE + DRAM_SIZE - FREERTOS_SIZEFSBL_C906L_START_ADDR = FREERTOS_ADDR
  

  可知：

  • Duos 内存起始地位：0x80000000；大小：512MB；
  • FreeRTOS镜像运行地址(非加载地址)：0x9fe00000(内存倒数2MB位置)；大小：2MB；

  转化路径：mempa.py – build/scripts/mmap.mk --> build/output/${PROJECT_FULLNAME}/cvi_board_memmap.h。

  关联方式：软链如上cvi_board_memmap.h文件链接到：fsbl/build/cvi_board_memmap.h；

• --MONITOR='${SDK_TOP}/opensbi/build/platform/generic/firmware/fw_dynamic.bin' \，Opensbi定义为MONITOR；

  借鉴ATF，MilkV将Risc-V下的Opensbi等同于ATF中的BL31，也称为Monitor；

      # ==============================# OpenSBI | arm-trusted-firmware# ==============================# Monitor is at the begining of DRAMMONITOR_ADDR = DRAM_BASEATF_SIZE = 512 * SIZE_1KOPENSBI_SIZE = 512 * SIZE_1KOPENSBI_FDT_ADDR = MONITOR_ADDR + OPENSBI_SIZE
  

  可知：

  • Opensbi镜像运行地址：0x80000000；大小：512KB；

• --LOADER_2ND='${SDK_TOP}/u-boot-2021.10/build/cv1813h_milkv_duos_sd/u-boot-raw.bin' \，U-boot定义为LOADER_2ND；

  借鉴ATF，MilkV将Risc-V下的U-boot等同于ATF中的BL32；

      # ===================# FSBL and u-boot-2021# ===================CVI_UPDATE_HEADER_SIZE = SIZE_1KUIMAG_SIZE = 16 * SIZE_1M# kernel image loading bufferUIMAG_ADDR = DRAM_BASE + 24 * SIZE_1M...# u-boot's run address and entry pointCONFIG_SYS_TEXT_BASE = DRAM_BASE + 2 * SIZE_1M
  

  可知：

  • U-boot运行地址：0x8020000(内存偏移2MB)；大小：2MB；

实际也可在生成的链接脚本中验证如上内容，在链接脚本blmacros.ld中可查找到如下内容：

# fsbl/build/cv1813h_milkv_duos_sd/blmacros/blmacros.ldSECTIONS {...DEF_DRAM_BASE = 0x80000000;DEF_MONITOR_RUNADDR = 0x80000000;DEF_BLCP_2ND_RUNADDR = 0x9fe00000;

启动流程

​ 由上一章节可知追寻着BLCP_2ND的引用位置即可知晓RTOS如何加载启动，如头文件：

// fsbl/plat/sg200x/include/mmap.h#define BLCP_2ND_RUNADDR CVIMMAP_FSBL_C906L_START_ADDR// fsbl/build/cvi_board_memmap.h 软链指向如下实体文件
// build/output/cv1813h_milkv_duos_sd/cvi_board_memmap.h#define CVIMMAP_FSBL_C906L_START_ADDR 0x9fe00000  /* offset 510.0MiB */

​ 然而在FSBL源码中没有找到任何一处直接引用该宏定义的位置，所以可以有推论：FSBL并非直接编码该地址信息，而是间接传递地址信息。实际使用有可知，引导文件fip.bin是按对列的要求拼接的，这个其中就包含了关键信息BLCP_2ND_RUNADDR。

所以先要对fip.bin文件的组成有一个了解。

fip文件组成

​ 参考SG200x厂商算能的手册信息，有fip.bin镜像结构与启动流程如下：

而只是大致的分部结构，参考Python打包脚本与结构定义头文件可以整理出具体的结构大小与分布，文件如下：

• fsbl/plat/sg200x/fiptool.py，fip.bin文件的python生成脚本；

  class FIP下可以看到param1、body1、param2、body2的定义；

• fsbl/plat/sg200x/include/bl2.h，param2 结构体定义；

• fsbl/plat/${CHIP_ARCH}/include/platform.h，param1 结构体定义；

整理后的内容如下：

可知：

1. Body1中第一个镜像是BLCP，由目标fip章节可获知BLCP的信息：

           --BLCP_IMG_RUNADDR=0x05200200 \--BLCP_PARAM_LOADADDR=0 \--BLCP=test/empty.bin \
   

   其中：

   • BLCP，即镜像文件，指向：${FSBL_DIR}/test/empty.bin，如其名内容为空，大小为0；
   • 因为BLCP为空，所以其加载地址(BLCP_PARAM_LOADADDR)与运行地址(BLCP_IMG_RUNADDR)信息就不太有参考价值；

2. Body1中第二个镜像是BL2，同上可获知BL2的信息：

           --BL2='${SDK_TOP}/fsbl/build/cv1813h_milkv_duos_sd/bl2.bin' \
   

   其中：

   • BL2，即FSBL镜像文件，指向：${FSBL_DIR}/build/cv1813h_milkv_duos_sd/bl2.bin，大小33KB；
   • FSBL是一个阶段的统称，BL2是其中的一个小部分；
   • 在BL2阶段，完成工作：DDR 初始化；

3. Body2中第一个镜像是DDR_PARAMM，可获知DDR_PARAM信息

           --DDR_PARAM='test/sophon/ddr_param.bin' \
   

   其中：

   • DDR_PARAM，即DDR初始化参数，指向：${FSBL_DIR}/test/sophon/ddr_param.bin，大小：8KB；
   • 十六进制方式查看，未能看到什么组织规范，可能是按特定的数据结构组织也可能是加密过，尝试在BL2中查看这个文件如何使用的才能知晓；

4. Body2中等二个文件是：BLCP_2N，可获知信息：

           --BLCP_2ND_RUNADDR="${BLCP_2ND_RUNADDR}" \--BLCP_2ND='${SDK_TOP}/freertos/cvitek/install/bin/cvirtos.bin' \
   

   其中：

   • BLCP_2ND，即第二个BLCP镜像文件，指向：${SDK_TOP}/freertos/cvitek/install/bin/cvirtos.bin，大小：14KB；
   • 这即是我们查找的RTOS镜像文件，其运行地址为：0x9FE0_0000；

5. Body2中的Monitor、LOADER_2ND再分析；

综上，如果按Body的组织顺序应有启动流程：BLCP => BL2 => BLCP_2ND => MONITOR => LOADER_2ND 。

而BLCP为空，结合实际内容启动流程为：bl2 => FreeRTOS => opensbi => U-boot;

所以可以有猜测：bl2 完成了FreeRTOS的引导启动工作。

BL2程序

​ 由章节编译框架章节可知：FSBL最终是为了生成fip.bin文件，其依赖于bl2.bin文件。Makefile中的目标依赖关系也是如此：

# fsbl/Makefile
$(eval $(call MAKE_BL,2))# fsbl/make_helpers/build_macros.mk
# MAKE_BL macro defines the targets and options to build each BL image.
# Arguments:
#   $(1) = BL stage (2, 2u, 30, 31, 32, 33)
#   $(2) = FIP command line option (if empty, image will not be included in the FIP)
define MAKE_BL$(eval BUILD_DIR  := ${BUILD_PLAT}/bl$(1))$(eval BL_SOURCES := $(BL$(call uppercase,$(1))_SOURCES))$(eval SOURCES    := $(BL_SOURCES))$(eval OBJS       := $(addprefix $(BUILD_DIR)/,$(call SOURCES_TO_OBJS,$(SOURCES))))$(eval LINKERFILE := $(call IMG_LINKERFILE,$(1)))$(eval MAPFILE    := $(call IMG_MAPFILE,$(1)))$(eval ELF        := $(call IMG_ELF,$(1)))$(eval SYM        := $(call IMG_SYM,$(1)))$(eval DUMP       := $(call IMG_DUMP,$(1)))$(eval BIN        := $(call IMG_BIN,$(1)))$(eval BL_LINKERFILE := $(BL$(call uppercase,$(1))_LINKERFILE))     
...
$(ELF): $(OBJS) $(LINKERFILE) | bl$(1)_dirs	# 生成$(OBJS) $(LINKERFILE)前需要先保证 bl$(1)_dirs 目标已经创建@echo "  LD      $$@"@echo 'const char build_message[] = $(BUILD_MESSAGE_TIMESTAMP); \const char version_string[] = "${VERSION_STRING}";' | \$$(CC) $$(TF_CFLAGS) $$(CFLAGS) -xc -c - -o $(BUILD_DIR)/build_message.o	# 定义两个变量保存编译信息并编译生成目标文件build_mesage.o，再后面链接过程中会被用到$$(Q)$$(LD) -o $$@ $$(TF_LDFLAGS) $$(LDFLAGS) -Map=$(MAPFILE) \--script $(LINKERFILE) $(BUILD_DIR)/build_message.o ${BL2_RLS_OBJS} $(OBJS) $(LDLIBS)
...
$(BIN): $(ELF)@echo "  BIN     $$@"$$(Q)$$(OC) -O binary $$< $$@			# 使用${CROSS_COMPILE}objcopy，从elf转化为bin；@${ECHO_BLANK_LINE}@echo "Built $$@ successfully"@${ECHO_BLANK_LINE}.PHONY: bl$(1)
bl$(1): $(BIN) $(SYM) $(DUMP)$$(print_target)
...
endef

可知：

• bl$(1)，即bl2，依赖于目标：$(BIN)、$(SYM)、$(DUMP)分别对应${SDK_TOP}/fsbl/build/${CHIP_ARCH}目录下的：bl2.bin，bl2.sym、bl2.dis；

• $(BIN)，即bl2.bin，依赖于目标：$(ELF)，即bl2.elf；

  其生成方法为：使用工具链的objcopy工具由ELF格式文件bl2.elf生成二进制文件bl2.bin。

• ELF，即bl2.elf，依赖于目标：$(OBJS) $(LINKERFILE)

  其生成方法为：

  1. $(CC) 。。。 -xc -c - -o $(BUILD_DIR)/build_message.o，生成版本信息文件build_mesage.o：使用管道将标准输入编辑为目标文件；

     注：-参数通常是用来表示要编译的源文件的位置，如果没有指定具体的源文件名，可能是表示要从标准输入读取源代码。

  2. $(LD) -o $$@ 。。。 --script $(LINKERFILE) $(BUILD_DIR)/build_message.o ${BL2_RLS_OBJS} $(OBJS) $(LDLIBS)，bl2.elf链接方法，其中：

     • --script $(LINKERFILE)，指定链接脚本：$(LINKERFILE)，即：BL_LINKERFILE -> BL2_LINKERFILE -> plat/${CHIP_ARCH}/bl2/bl2.ld.S;
     • $(BUILD_DIR)/build_message.o，保存编译信息的目标文件，bl2.elf依赖的目标文件之一；
     • $(OBJS)，依赖的目标文件，bl2.bin依赖的主要目标文件，即：OBJS ->来源于所有源码文件(*.c *.s)： SOURCES -> BL_SOURCES -> BL2_SOURCES ，具体有哪些源码文件由${CHIP_ARCH}下的platform.mk文件决定，如：fsbl/plat/sg200x/platform.mk；
     • ${BL2_RLS_OBJS} $(LDLIBS)，为空，不用关注；

综上可知：bl2.bin 文件由bl2.elf文件而来，bl2.elf文件由bl2源码编译链接而来。bl2.elf文件的链接由链接脚本plat/${CHIP_ARCH}/bl2/bl2.ld.S决定：

#include <platform.h>#ifdef __riscvOUTPUT_FORMAT("elf64-littleriscv")OUTPUT_ARCH(riscv)
...
#endif
ENTRY(bl2_entrypoint)				# 入口MEMORY {RAM (rwx): ORIGIN = BL2_BASE, LENGTH = BL2_SIZE			# 0x0C000000, 0x37000(220KB)
...        
SECTIONS
{. = BL2_BASE;					# 代码段从SRAM起始位置

可知：

• ENTRY(bl2_entrypoint)，bl2.elf程序的主入口为符号：bl2_entrypoint；
• BL2在SRAM上运行，起始地址 0x0C00_0000，大小 0x3_7000(220KiB)；¹

milkV-Duo主干源码SDK中的fsbl未完全开放源码，因此需要从另一个fsbl仓库拉源码替换到主干SDK的fsbl目录。

• MilkV Duo 主干SDK源码仓库：https://github.com/milkv-duo/duo-buildroot-sdk；
• FSBL开源的源码仓库：https://github.com/milkv-duo/fsbl；

取在fsbl源码中查找该程序入口符号，查找到：fsbl/lib/cpu/riscv/bl2_entrypoint.S

bl2_entrypoint:				# 入口j bl2_entrypoint_real	# 调用真正入口：bl2_entrypoint_real.word 0 // resvered
...
bl2_entrypoint_real:atf_state_set x28, x29, ATF_STATE_BL2_ENTRY_POINT		# 将值ATF_STATE_BL2_ENTRY_POINT写入寄存器REG_GP_REG1li x1, 0					# 通用寄存器清零...						# 为跳转到C语言环境做准备，涉及：#	mtvec 向量表；plic 中断控制器；I-Cache、D-cache 缓存；BSS段清零；；call bl2_main				# 调用C程序入口bl2_mainj die
...

可知：

• bl2_entrypoint只是纸面入口，实际起作用是bl2_entrypoint_real；
• atf_state_set，使用寄存器REG_GP_REG1保存当前启动状态，对应关系：bl2_entrypoint -> ATF_STATE_BL2_ENTRY_POINT(0xB2000000);
• bl2_entrypoint_real使用risc-v汇编代码编写，主要完成C语言环境的初始化工作，最终由bl2_mian进入C程序；

查找bl2_main入口，查找到：fsbl/plat/${CHIP_ARCH}/bl2/bl2_main.c，如：fsbl/plat/sg200x/bl2/bl2_main.c

// fsbl/plat/sg200x/bl2/bl2_main.cvoid bl2_main(void)uint32_t v = p_rom_api_get_boot_src();		// 查看启动方式；...set_baudrate();								// 串口设置波特率：115200ATF_STATE = ATF_STATE_BL2_MAIN;				// 更新寄存器REG_GP_REG1，记录启动状态time_records->fsbl_start = read_time_ms();NOTICE("\nFSBL %s:%s\n", version_string, build_message);	// 打印“编译信息”，关键信息打印...load_ddr();					// DDR 初始化for (retry = 0; retry < p_rom_api_get_number_of_retries(); retry++) {if (load_param2(retry) < 0)			// 从Flash中载入fip_param2到SRAMcontinue;if (load_ddr_param(retry) < 0)		// 从Flash中载入DDR_PARAM到SRAMcontinue;。。。ddr_init(&sram_union_buf.ddr_param);// DDR初始化load_rest(mode);			// 加载拿下启动程序到DDR并跳转运行NOTICE("BL2 end.\n");		// 此后的内容不应执行，因为在load_rest中就跳转到LOADER_2ND与MONITOR；while (1);

可知：

• p_rom_api_get_boot_src为rom中芯片中固化的BL1程序符号，此时还是实模式直接调用。该接口用于获取当前的启动模式，又大致分为两大类：

  1. Flash启动，包含：SPI_NAND、SPI_NOR、EMMC；
  2. 下载启动，包含：SD、USB、UART；

• ATF_STATE = ATF_STATE_BL2_MAIN，更新寄存器REG_GP_REG1，标记已经进入bl2_main阶段；

• NOTICE("\nFSBL %s:%s\n", version_string。。。，即设备上电时打印的版本信息，内容即来自BL2程序章节中提及的build_mesage.o文件；

• load_ddr()，DDR初始化，暂不完全展开。可知：在DDR初始化前，完成了读取SD卡中fip_param2、ddr_param文件到SRAM中；

  load_param2(retry)NOTICE("P2S/0x%lx/%p.\n", sizeof(fip_param2), &fip_param2);            p_rom_api_load_image(&fip_param2, fip_param1->param2_loadaddr, PARAM2_SIZE, retry);
  

  可知：

  • 调用p_rom_api_load_image接口完成：从SD卡拷贝fip_param2到SRAM中，其中fip_param2加载地址在fip_param1.param2_loadaddr中记录；

  • ddr_param类似，但其加载地址记录在fip_param2中，具体为：fip_param2.ddr_param_loadaddr；

  • 实际打印信息如下：

    P2S/0x1000/0xc00a400.
    SD/0x9400/0x1000/0x1000/0.P2E.
    

    可知：fip_param2 大小为4KB，将从SD卡地址0x1000 拷贝到SRAM地址0x0C00_A400(非固定值，在bl2.elf链接时确定);

• load_rest(mode)，BL2程序的主要初始化工作，需要单独展开说明。另外，这部分的工作都转入DDR环境中运行；

• NOTICE("BL2 end。。。，不应执行到这个位置，因为在此之前就已经跳转到MONITOR阶段，所以在上电启动日志打印中看不到这个内容；

综上可知：bl2_main直接展现的内容较少，需要再跟进loader_rest实现。

loader_rest的实现在路径：fsbl/plat/${CHIP_ARCH}/bl2/bl2_opt.c，如：fsbl/plat/sg200x/bl2/bl2_opt.c

struct fip_param1 *fip_param1 = (void *)PARAM1_BASE;			// fip_param1 地址，关键信息
static struct fip_param2 fip_param2 __aligned(BLOCK_SIZE);int load_rest(enum CHIP_CLK_MODE mode)。。。sys_pll_init(mode);    		// PLL锁相环，时间初始化load_blcp_2nd(retry);		// BLCP_2NC 加载。。。time_records->release_blcp_2nd = time_records->ddr_init_end;// 启动时间记录NOTICE("C2S/0x%x/0x%x/0x%x.\n", fip_param2.blcp_2nd_loadaddr, fip_param2.blcp_2nd_runaddr, fip_param2.blcp_2nd_size);if (!fip_param2.blcp_2nd_runaddr) {		// 检查运行地址是否为空，即是否存在bl2程序if (!IN_RANGE(fip_param2.blcp_2nd_runaddr, DRAM_BASE, DRAM_SIZE)) {	// 检查blcp_2nd 运行地址是否在DRAM范围内？if (!IN_RANGE(fip_param2.blcp_2nd_runaddr + fip_param2.blcp_2nd_size, DRAM_BASE, DRAM_SIZE)) {	// 检查blcp_2nd 大小是否超出DRAM范围？p_rom_api_load_image((void *)(uintptr_t)fip_param2.blcp_2nd_runaddr, fip_param2.blcp_2nd_loadaddr, fip_param2.blcp_2nd_size, retry);        crc = p_rom_api_image_crc((void *)(uintptr_t)fip_param2.blcp_2nd_runaddr, fip_param2.blcp_2nd_size);       ret = dec_verify_image((void *)(uintptr_t)fip_param2.blcp_2nd_runaddr, fip_param2.blcp_2nd_size, 0, fip_param1);        flush_dcache_range(fip_param2.blcp_2nd_runaddr, fip_param2.blcp_2nd_size);rtos_base = mmio_read_32(AXI_SRAM_RTOS_BASE);init_comm_info(0);。。。      if (rtos_base == CVI_RTOS_MAGIC_CODE) {mmio_write_32(AXI_SRAM_RTOS_BASE, fip_param2.blcp_2nd_runaddr);        } else {reset_c906l(fip_param2.blcp_2nd_runaddr);NOTICE("RSC.\n");				// 小核启动前，打印：RSC.mmio_clrbits_32(0x3003024, 1 << 6);            mmio_setbits_32(SEC_SYS_BASE + 0x04, 1 << 13);mmio_write_32(SEC_SYS_BASE + 0x20, reset_address);			// 将RTOS入口地址低32位写入寄存器：0x020B_0020mmio_write_32(SEC_SYS_BASE + 0x24, reset_address >> 32);	// 将RTOS入口地址高32位写入寄存器：0x020B_0024mmio_setbits_32(0x3003024, 1 << 6);

分析如下：

• fip_param1 = (void *)PARAM1_BASE，fip_param1地址直接由宏硬编码定义，值为：0x0C03_9000。²

• sys_pll_init(mode)，load_rest过程中先对时钟系统进制初始化，暂不展开；

• load_blcp_2nd(retry)，即加载RTOS镜像到DDR中运行，其中有如下过程：

  • NOTICE("C2S/0x%x/0x%x。。。，启动打包信息，C2S解释：C2,BLCP_2ND；S,Start；

    实际打印如：C2S/0xc400/0x9fe00000/0x3600.，即加载地址0xc400拷贝rtos镜像到DDR地址0x9fe0_0000，镜像大小0x3600；

  • RTOS镜像有效性检查，包含：文件是否为空，运行地址是否有效，大小是否溢出？

  • 真正执行向运行地址的镜像搬移；

  • CRC验证搬移过程中无差错；

  • 解密与检验RTOS镜像(未使能安全启动时，动作为空)；

  • 刷新RTOS镜像范围内的D-Cache；

  • 检查寄存器AXI_SRAM_RTOS_BASE(地址：0x0E00_007C)是否为默认值CVI_RTOS_MAGIC_CODE(值：0xABC0DEF)；

    • 如果仍为默认值，寄存器0x0E00_007C中写入RTOS运行地址：fip_param2.blcp_2nd_runaddr，即：0x9FE0_0000；
    • 如不为默认值(实现测试)，寄存器0x020B_0000中写入RTOS运行地址：0x9FE0_0000，重启C906小核开始运行RTOS；

    关于这个AXI_SRAM_RTOS_BASE标致检测，猜测可能是一种防重入机制，具体原因与开源开发同事确认中。

至此找到了小核引导RTOS的启动的关键实现。

总结

​ 本文主要记录MilkV DuoS 上是如何引导C906L小核运行RTOS的记录，介绍从编译框架、文件打包、源码跟读方式最终确认找到启动入口，过程中记录了一些特别的收获，这其中包含：

• Makkefile，一些对列属性的使用，如：.DEFAULT_GOAL、MAKEOVERRIDES；一些特别的目标文件生成方法，如：$(CC) 。。。 -xc -c - -o $(BUILD_DIR)/build_message.o，由标准输入生成目标文件；BL1固定符号地址，由BL2来调用，如：p_rom_api_load_image；
• Python，结构体数据的表达，如：Entry.make("MAGIC1", 8, int, b"CVBL01\n\0"),；文件的拼接，如：generate_fip；
• 启动流程，RISC-V兼容ARM的启动流程，可以OpenSbi等效于ARM中的BL31；
• C906核启动方式较C910手册中提及的方式相似------向寄存器BOOT_REG写入程序入口地址，重启即完成该核的启动；

回顾整个小核CPU引导RTOS启动流程的梳理，即使有一些前置工作，但好像还是有些简单粗暴，可能这是THead系列的特别设计。**庆幸的是MilkV DuoS有两个小核，所以可以切换到A53核引导RTOS的，再梳理一篇。

思考

1. BootRom 属于不开放的BL1，而BL2中也会有多处调用BL1接口的地方，说明BL1已经集成很多基础的、使用概率较高的实现。

   从行业方案看来，这与树莓派等硬件不开源的方案相类似，形成了一种趋势：随着IC厂商BL1功能变得愈发完备，板级适配(DDR等)工作也由IC厂商完成，最终产品端的BSP开发的需求将会变得越来越弱。

备注

// fsbl/plat/sg200x/include/platform_def.h
#define TPU_SRAM_ORIGIN_BASE 0x0C000000
#define TPU_SRAM_SIZE 0x40000 // 256KiB#if ROM_LOCATION == ROM_LOCATION_HSPERI_ROM#ifdef __riscv#define ROM_BASE 0x04418000 				// no mirrored address for c906b#define TPU_SRAM_BASE TPU_SRAM_ORIGIN_BASE 	// no mirrored address for c906b#define SYSMAP_MIRROR_OFFSET 0x20000000
// -------------------------------------------------
// fsbl/plat/sg200x/include/mmap.h
#define BL_RAM_BASE TPU_SRAM_BASE
#define BL2_BASE (BL_RAM_BASE)
#define BL2_SIZE (0x37000)
#define BOOT_LOG_BUF_BASE (BL2_BASE + BL2_SIZE)
#define BOOT_LOG_BUF_SIZE 0x2000
#define PARAM1_BASE (BOOT_LOG_BUF_BASE + BOOT_LOG_BUF_SIZE)// 转化PARAM1_BASE(BOOT_LOG_BUF_BASE + BOOT_LOG_BUF_SIZE)((BL2_BASE + BL2_SIZE) + BOOT_LOG_BUF_SIZE)		0x0C000000 + 0x37000 + 0x2000 = 0x0C03_9000

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1. SRAM 起始地址：0x0C00_0000，大小：0x3_9000(256KiB)，即bl2.bin之后还有剩余36KiB空间。 ↩︎

2. PARAM1_BASE换算 ↩︎

这篇关于小核引导RTOS---RISC-V C906的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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