一圖看懂RISC-V星光板的啟動流程

繼《最全教程來啦！在RISC-V星光板上創(chuàng)建Debian系統(tǒng)鏡像》之后，這一期來聊聊RISC-V星光板的啟動流程。

如何更直觀理解VisionFive的啟動流程呢？小編用一張圖摹擬整個過程。

通電開機(jī)加載BootROM后，有兩種方法去啟動Bootloader（在嵌入式系統(tǒng)中，通常沒有像BIOS那樣的固件程序，因此整個系統(tǒng)的加載啟動任務(wù)完全由Bootloader來完成）。

第一種是通過UART，即通過簡單輸入一條命令，加載一個固定大小的二進(jìn)制文件到芯片的內(nèi)存中并執(zhí)行它，這種模式主要用于固件更新；

第二種是通過QSPI（Quad SPI），即BootROM將32k大小的Bootloader從QSPI讀取到SRAM區(qū)并開始執(zhí)行。不難看出，QSPI更為方便，官方也推薦這個方式。

通過QSPI模式，BootROM把32k的bootloader從QSPI讀取到主芯片內(nèi)部的SRAM區(qū)并啟動。大家可以看到上圖淺藍(lán)色區(qū)域，這個區(qū)域的文件都是在開發(fā)板出廠時，刷寫好到QSPI閃存芯片里的內(nèi)容，包括了secondboot，ddrinit，OpenSBI和U-Boot。

secondboot是一個只有9KB左右的bin文件，它去讀取閃存中ddrinit，跳轉(zhuǎn)過去后初始化內(nèi)存并引導(dǎo)閃存上的fw_payload.bin.out文件，而這個fw_payload.bin.out包含了 OpenSBI和Uboot的頭和文件信息，于是直接跳轉(zhuǎn)到OpenSBI了。

什么是OpenSBI呢？

OpenSBI的全稱是Open SupervisorBinary Interface ，即“開放的操作系統(tǒng)二進(jìn)制接口”，大家可以將OpenSBI 理解成固件。其特點(diǎn)有二，第一，以 M 模式和啟動器來定義的平臺固件，可以作為一個管理程序或者是通用操作系統(tǒng)執(zhí)行，并且進(jìn)入S或者HS模式；第二，以HS模式和啟動器的管理程序，或者一個通用的操作系統(tǒng)，可以執(zhí)行并進(jìn)入VS模式。

M模式即Machine-Mode，可以理解為固件特權(quán)級；S模式即Supervisor-Mode，可以理解為操作系統(tǒng)內(nèi)核特權(quán)級。在啟動流程中，OpenSBI作用就是讓開發(fā)板從M運(yùn)行模式引導(dǎo)操作系統(tǒng)內(nèi)核，讓操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行進(jìn)入 S 模式。

其他模式就不過多解釋啦，感興趣的朋友可自行搜索。

最后，從OpenSBI到U-Boot 的過程可以拆分來看，OpenSBI為Linux提供基本的系統(tǒng)響應(yīng)，系統(tǒng)從M模式轉(zhuǎn)換為S模式，跳轉(zhuǎn)并啟動位于內(nèi)存對應(yīng)位置的U-Boot。而隨著U-Boot啟動，Linux系統(tǒng)也開始啟動了。