繼《在RISC-V星光板上創(chuàng)建Debian系統(tǒng)鏡像》之后，這一期來(lái)聊聊RISC-V星光板的啟動(dòng)流程。

如何更直觀理解VisionFive的啟動(dòng)流程呢?小編用一張圖摹擬整個(gè)過(guò)程。

通電開(kāi)機(jī)加載BootROM后，有兩種方法去啟動(dòng)Bootloader(在嵌入式系統(tǒng)中，通常沒(méi)有像BIOS那樣的固件程序，因此整個(gè)系統(tǒng)的加載啟動(dòng)任務(wù)完全由Bootloader來(lái)完成)。

第一種是通過(guò)UART，即通過(guò)簡(jiǎn)單的輸入一條命令，加載一個(gè)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(guò)QSPI(Quad SPI)，即BootROM將32k大小的Bootloader從QSPI讀取到SRAM區(qū)并開(kāi)始執(zhí)行。不難看出，QSPI更為方便，官方也推薦這個(gè)方式。

通過(guò)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(dòng)。大家可以看到上圖淺藍(lán)色區(qū)域，這個(gè)區(qū)域的文件都是在開(kāi)發(fā)板出廠時(shí)，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(gè)只有9KB左右的bin文件，它去讀取閃存中ddrinit，跳轉(zhuǎn)過(guò)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(gè)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 Supervisor Binary Interface ，即“開(kāi)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(dòng)器來(lái)定義的平臺(tái)固件，可以作為一個(gè)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(dòng)器的管理程序，或者一個(gè)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(jí);S模式即Supervisor-Mode，可以理解為操作系統(tǒng)內(nèi)核特權(quán)級(jí)。在啟動(dòng)流程中，OpenSBI作用就是讓開(kāi)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(guò)多解釋啦，感興趣的朋友可自行搜索。

最后，從OpenSBI到U-Boot 的過(guò)程可以拆分來(lái)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(dòng)位于內(nèi)存對(duì)應(yīng)位置的U-Boot。而隨著U-Boot啟動(dòng)，Linux系統(tǒng)也開(kāi)始啟動(dòng)了。

審核編輯：湯梓紅