/* * File : start_gcc.S * This file is part of RT-Thread RTOS * COPYRIGHT (C) 2006 - 2011, RT-Thread Development Team * * The license and distribution terms for this file may be * found in the file LICENSE in this distribution or at * http://www.rt-thread.org/license/LICENSE * * Change Logs: * Date Author Notes * 2010-05-17 swkyer first version * 2010-09-04 bernard porting to Jz47xx */ #include "../common/mips.inc" #include "../common/stackframe.h" #include "sdram_cfg.h" #include "cache.h" #include "rtconfig.h" #define SR_BOOT_EXC_VEC 0x00400000 /* config pll div for cpu and sdram */ #define PLL_MULT (0x54) // 晶振为24Mhz时，PLL=504Mhz #define SDRAM_DIV (0) // SDRAM为CPU的2分频 #define CPU_DIV (2) // CPU为PLL的2分频 // 配置内存大小 #define MEM_SIZE (0x02000000) // 32MByte /* Delay macro */ #define DELAY(count) \ li v0, count; \ 99: \ bnez v0, 99b;\ addiu v0, -1 #define msize s2 #define output_en s3 .section ".start", "ax" .set noreorder /* the program entry */ .globl _start _start: .set noreorder la ra, _start #if !defined(RT_USING_SELF_BOOT) /* disable interrupt */ mfc0 t0, CP0_STATUS and t0, 0xfffffffe # By default it will be disabled. mtc0 t0, CP0_STATUS # Set CPU to disable interrupt. nop /* disable cache */ mfc0 t0, CP0_CONFIG and t0, 0xfffffff8 or t0, 0x2 # disable,!default value is not it! mtc0 t0, CP0_CONFIG # Set CPU to disable cache. nop /* setup stack pointer */ li sp, SYSTEM_STACK la gp, _gp /* clear bss */ la t0, __bss_start la t1, __bss_end _clr_bss_loop: sw zero, 0(t0) bne t0, t1, _clr_bss_loop addiu t0, t0, 4 /* jump to RT-Thread RTOS */ jal rtthread_startup nop /* restart, never die */ j _start nop #else mtc0 zero, CP0_STATUS // 清零cp0 status寄存器 mtc0 zero, CP0_CAUSE // 清零cp0 cause寄存器 /* 设置启动异常向量入口地址为ROM地址(0xbfc00000) 将寄存器cp0 status的BEV置1，使CPU采用ROM(kseg1)空间的异常入口点 */ li t0, SR_BOOT_EXC_VEC /* Exception to Boostrap Location */ mtc0 t0, CP0_STATUS /* setup stack pointer */ li sp, SYSTEM_STACK la gp, _gp /* initialize spi */ li t0, 0xbfe80000 //地址0xbfe80000为SPI0的寄存器基地址 li t1, 0x17 // div 4, fast_read + burst_en + memory_en double I/O 模式 部分SPI flash可能不支持 sb t1, 0x4(t0) // 设置寄存器sfc_param li t1, 0x05 sb t1, 0x6(t0) // 设置寄存器sfc_timing /* 设置sdram cs1复用关系，开发板使用ejtag_sel gpio_0引脚(第五复用)作为第二片sdram的片选 注意sw2拨码开关的设置，使用ejtag烧录pmon时需要调整拨码开关，烧录完再调整回来 */ li a0, 0xbfd011c0 lw a1, 0x40(a0) ori a1, 0x01 sw a1, 0x40(a0) bal locate nop /* restart, never die */ j _start nop #endif .set reorder .globl cp0_get_cause cp0_get_cause: mfc0 v0, CP0_CAUSE jr ra nop .globl cp0_get_status cp0_get_status: mfc0 v0, CP0_STATUS jr ra nop .globl cp0_get_hi cp0_get_hi: mfhi v0 jr ra nop .globl cp0_get_lo cp0_get_lo: mflo v0 jr ra nop #if defined(RT_USING_SELF_BOOT) /****************************************LOCATE*********************************/ /* * We get here from executing a bal to get the PC value of the current execute * location into ra. Check to see if we run from ROM or if this is ramloaded. * 寄存器ra内保持着函数的返回地址，根据ra的值来判断当前是从ROM冷启动，还是从RAM热复位的 * ROM冷启动由通电引起，RAM热复位为各种异常引起，比如看门狗引起的复位等， * 也就是RAM热复位之前CPU已经开始运行了 * 如果是从ROM冷启动，则寄存器ra的值为指令"bal locate"所在位置加8字节，大概在0xBFC00000附近 * 如果是从RAM热复位，则集成器ra的值为0x80xxxxxx */ locate: // la s0, uncached // subu s0, ra, s0 /* * start.s的这段汇编程序在ROM（入口点为0xBFC00000）中运行 * 而编译链接时指定的起始地址是0x80100000，所以需要修正一下地址 * s0中保存着ra与start的差值，在后续的代码中可以起到修正地址的作用 * 在看看文件开始的时候，对寄存器s0用途的描述是“ link versus load offset, used to relocate absolute adresses” * 除了修正地址外，还通过s0的值来判断是从ROM冷启动，还是从RAM热启动 */ la s0, _start // s0 = _start， 其中start的地址为编译链接时，指定的0x80010000 subu s0, ra, s0 // s0 = ra - s0，其中ra的值在ROM入口地址0xBFC00000附近 and s0, 0xffff0000 // s0 = s0 & 0xffff0000 /* * 初始化cp0的status寄存器和cause寄存器 * 在异常引起的(从RAM)热复位后，需要重新初始化cp0的status和cause， * 如果是从ROM冷启动的，那么前面已经初始化了，这里是再次重复初始化，没有影响的 */ li t0, SR_BOOT_EXC_VEC mtc0 t0, CP0_CONFIG // 重新初始化cp0的status寄存器 mtc0 zero, CP0_CAUSE // 重新清零cp0的cause寄存器 .set noreorder li t0, 0xbfe78030 // 地址0xbfe78030为PLL/SDRAM频率配置寄存器的地址 /* 设置PLL倍频 及SDRAM分频 */ li t2, (0x80000008 | (PLL_MULT << 8) | (0x3 << 2) | SDRAM_DIV) /* 设置CPU分频 */ li t3, (0x00008003 | (CPU_DIV << 8)) /* 注意：首先需要把分频使能位清零 */ li t1, 0x2 sw t1, 0x4(t0) // 清零CPU_DIV_VALID，即disable sw t2, 0x0(t0) // 写寄存器START_FREQ sw t3, 0x4(t0) // 写寄存器CLK_DIV_PARAM DELAY(2000) /* 芯片上电默认使用gpio(输入模式）但大多时候是使用模块的功能，如lcd i2c spi ac97等 所以这里把gpio都关闭，方便使用模块功能。如果上电后需要gpio输出一个确定电平， 如继电器、LDE等，可以修改这里的代码。*/ /* disable all gpio */ li a0,0xbfd00000 sw zero,0x10c0(a0) /* disable gpio 0-31 */ sw zero,0x10c4(a0) /* disable gpio 32-63 */ sw zero,0x10c8(a0) /* disable gpio 64-95 */ sw zero,0x10cc(a0) li t0, 0xffffffff sw t0, 0x10d0(a0) sw t0, 0x10d4(a0) sw t0, 0x10d8(a0) sw t0, 0x10dc(a0) sw t0, 0x10f0(a0) sw t0, 0x10f4(a0) sw t0, 0x10f8(a0) sw t0, 0x10fc(a0) /* lcd soft_reset and panel config & timing */ #ifdef DC_FB0 /* li a0, 0xbc301240 li a1, 0x00100103 sw a1, 0x0(a0) li a1, 0x00000103 sw a1, 0x0(a0) //soft_reset li a1, 0x00100103 sw a1, 0x0(a0) li a1, 0x80001111 sw a1, 0x180(a0) //panel config li a1, 0x33333333 sw a1, 0x1a0(a0)*/ #endif li output_en, 0x1 #ifdef FAST_STARTUP li a1, 0x03000000 sw a1, 0x10c4(a0) sw a1, 0x10d4(a0) lw a2, 0x10e4(a0) and a2, a1 beq a2, a1, get_pin_val_finish nop li output_en, 0x1 get_pin_val_finish: #endif /* Initializing. Standby... */ /* * 根据s0的值判断是否为ROM冷启动 * 如果s0不等于0，则是ROM冷启动；如果等于0，则是RAM热复位 * 冷启动，则需要初始化内存，cache，加载代码到内存等 */ bnez s0, 1f // 如果寄存器s0不等于0，则说明是ROM冷启动，则跳转到下一个标号1处进行彻底初始化 nop li a0, 128 jal rtthread_startup // 热复位，则直接跳转到函数main nop 1: /* use only 8wins */ #define CPU_WIN_BASE 0xbfd00000 #define CPU_WIN_MASK 0xbfd00040 #define CPU_WIN_MMAP 0xbfd00080 #define set_cpu_window(id, base, mask, mmap) \ li t0, CPU_WIN_BASE ; \ sw $0, 0x80+id*8(t0) ; \ li t1, base ; \ sw t1, 0x00+id*8(t0) ; \ sw $0, 0x04+id*8(t0) ; \ li t1, mask ; \ sw t1, 0x40+id*8(t0) ; \ sw $0, 0x44+id*8(t0) ; \ li t1, mmap ; \ sw t1, 0x80+id*8(t0) ; \ sw $0, 0x84+id*8(t0) /* fixup cpu window */ cpu_win_fixup: // // hit = (paddr & mask) == (mmap & mask) // mapped_addr = paddr &~mask | mmap & mask // // mmap[7] -> enable // mmap[5] -> block trans enable // mmap[4] -> cachable // mmap[1:0] -> destination // // NOTE: the address windows has priority, win0 > win1 > ... > win7 /* set_cpu_window(0, 0x1c280000, 0xfff80000, 0x1c280083) // camera 512K set_cpu_window(1, 0x1c300000, 0xfff00000, 0x1c300081) // dc 1M set_cpu_window(2, 0x1fe10000, 0xffffe000, 0x1fe10082) // gmac0 8K set_cpu_window(3, 0x1fe10000, 0xffff0000, 0x1fe100d0) // gmac0 64K set_cpu_window(4, 0x1f000000, 0xff000000, 0x1f000082) // AXIMUX 16M set_cpu_window(5, 0x00000000, 0x00000000, 0x000000f0) // ddr 0 set_cpu_window(6, 0x00000000, 0x00000000, 0x000000f0) // ddr 0 set_cpu_window(7, 0x00000000, 0x00000000, 0x000000f0) // ddr 0*/ /* set_cpu_window(0, 0x1c280000, 0xfff80000, 0x1c2800d3) // camera // set_cpu_window(1, 0x1fc00000, 0xfff00000, 0x1fc000f2) // set_cpu_window(2, 0x1c300000, 0xfff00000, 0x1c3000d1) // dc 1M // set_cpu_window(3, 0x1f000000, 0xff000000, 0x1f0000d2) // set_cpu_window(4, 0x00000000, 0x00000000, 0x000000f0) set_cpu_window(5, 0x00000000, 0x00000000, 0x000000f0) set_cpu_window(6, 0x00000000, 0x00000000, 0x000000f0) // ddr 0 set_cpu_window(7, 0x00000000, 0x00000000, 0x000000f0) // ddr 0*/ // after this fixup, the kernel code should be compiled with // uncached instruction fetch patch /* 配置内存 */ li msize, MEM_SIZE #if !defined(NAND_BOOT_EN) /* 手册建议，先写寄存器SD_CONFIG[31:0]，然后再写寄存器的SD_CONFIG[63:32]， 即先写低32位，再写高32位。 写三次寄存器，最后一次将最高位置一，即使能 */ // 写第一次 li t1, 0xbfd00410 // 寄存器SD_CONFIG[31:0]的地址为0xbfd00410 li a1, SD_PARA0 // 宏SD_PARA0在sdram_cfg.S中定义的 sw a1, 0x0(t1) // 将宏SD_PARA0的值写入寄存器SD_CONFIG[31:0] li a1, SD_PARA1 sw a1, 0x4(t1) // 同理，将宏SD_PARA1的值写入寄存器SD_CONFIG[63:32] // 写第二次 li a1, SD_PARA0 sw a1, 0x0(t1) li a1, SD_PARA1 sw a1, 0x4(t1) // 写第三次 li a1, SD_PARA0 sw a1, 0x0(t1) li a1, SD_PARA1_EN // 使能 sw a1, 0x4(t1) // DELAY(100) #endif /**************************************CACHE*****************************/ #define CF_7_SE (1 << 3) /* Secondary cache enable */ #define CF_7_SC (1 << 31) /* Secondary cache not present */ #define CF_7_TE (1 << 12) /* Tertiary cache enable */ #define CF_7_TC (1 << 17) /* Tertiary cache not present */ #define CF_7_TS (3 << 20) /* Tertiary cache size */ #define CF_7_TS_AL 20 /* Shift to align */ #define NOP8 nop;nop;nop;nop;nop;nop;nop;nop do_caches: /* Init caches... */ li s7, 0 /* no L2 cache */ li s8, 0 /* no L3 cache */ bal cache_init // 调用汇编函数cache_init nop mfc0 a0, CP0_CONFIG // 将协处理器0的config寄存器的值加载到寄存器a0 and a0, a0, ~((1<<12) | 7) // a0 = a0 & ~((1<<12) | 7) or a0, a0, 2 // a0 |= 2 mtc0 a0, CP0_CONFIG // 将寄存器a0的值写入协处理器0的config寄存器 /***********************MEMORY DEBUGGING AND COPY SELF TO RAM***********************/ //#include "newtest.32/mydebug.S" bootnow: /* copy program to sdram to make copy fast */ /* 先将执行拷贝pmon到内存任务的代码，拷贝到内存0xa0000000 */ /* 先确定需要拷贝的代码段为标号121到标号122之间的代码 * 由于链接时指定的起始地址是0x80010000， * 而目前正在ROM（SPI NOR FLASH，起始地址为0xBFC00000）运行 * 所以需要用寄存器s0来修正一下地址 */ la t0, 121f // 将下一个标号121所在地址，加载到寄存器t0 addu t0, s0 // 使用寄存器s0修正t0中的(标号121的)地址 la t1, 122f // 将下一个标号122所在地址，加载到寄存器t1 addu t1, s0 // 使用寄存器s0修正t1中的(标号122的)地址 li t2, 0xa0000000 // 将立即数0xa0000000（起始地址）加载到寄存器t2 1: lw v0, (t0) // 将寄存器t0所指的内存地址开始4字节的数据加载到寄存器v0 sw v0, (t2) // 将寄存器v0的内容保存到寄存器t2所指的内存中 addu t0, 4 // 寄存器t0向后移4字节 addu t2, 4 // 寄存器t2向后移4字节 ble t0, t1, 1b // 如果t0 <= t1，则跳转到上一个标号1处，继续拷贝后面的4字节 nop li t0, 0xa0000000 // 将立即数0xa0000000加载到寄存器t0 jr t0 // 跳转到起始地址0xa0000000处开始执行（拷贝任务） nop 121: /* Copy PMON to execute location... */ /* 将固件拷贝到起始地址为0xa0010000的内存空间 由于kseg0(0x8000 0000 - 0x9FFF FFFF)和kseg1(0xA000 0000 - 0xBFFF FFFF)是映射到物理内存的相同区域 即拷贝到0xA000 0000开始的kseg1，就相当于拷贝到0x8000 0000开始的kseg0 这就是为什么链接时，指定的地址是0x8001 0000，而拷贝的目标起始地址是0xA001 0000 */ la a0, _start // 加载符号start所在地址0x80010000加载到寄存器a0中 addu a1, a0, s0 // 使用寄存器s0修正寄存器a0中的地址，a1=0xBFC00000 la a2, __bss_start // 加载_edata（链接脚本中的一个符号）到寄存器a2 or a0, 0xa0000000 // a0 = a0 | 0xa0000000 = 0xa0010000 or a2, 0xa0000000 // a2 = a2 | 0xa0000000，修正地址_edata subu t1, a2, a0 // t1 = a2 - a0，即计算从start到_edata之间的长度（字节数） srl t1, t1, 2 // t1 >>= 2，即t1除以4。(和前面类似，每次拷贝4字节，所以除以4) // 似乎t1计算结果没有被使用，马上就被后面的覆盖了 move t0, a0 // t0 = a0 = 0xa0010000 (目标起始地址) move t1, a1 // t1 = a1 = 0xBFC00000 (start在ROM中的地址，源起始地址) move t2, a2 // t2 = a2 (_edata在ROM中的地址，源结束地址) /* copy text section */ 1: and t3, t0, 0x0000ffff // t3 = t0 & 0x0000ffff，取低16位 bnez t3, 2f // 如果t3不等于0，则跳转到下一个标号2处继续执行，t3的计算结果似乎没被使用，就被后面的覆盖了 nop 2: lw t3, 0(t1) // 从源地址t1处加载4字节到寄存器t3中 nop sw t3, 0(t0) // 将寄存器t3中的4字节数据保存到目标地址t0处 addu t0, 4 // 目标地址t0后移4字节 addu t1, 4 // 源地址t1 后移4字节 bne t2, t0, 1b // 如果t2不等于t0，则跳到上一个标号1处继续拷贝，总的来说就是判断拷贝是否结束 nop /* copy text section done. */ /* clear bss */ la t0, __bss_start la t1, __bss_end _clr_bss_loop: sw zero, 0(t0) bne t0, t1, _clr_bss_loop addiu t0, t0, 4 /* disable interrupt */ mfc0 t0, CP0_STATUS and t0, 0xfffffffe # By default it will be disabled. mtc0 t0, CP0_STATUS # Set CPU to disable interrupt. nop /* disable cache */ mfc0 t0, CP0_CONFIG and t0, 0xfffffff8 or t0, 0x2 # disable,!default value is not it! mtc0 t0, CP0_CONFIG # Set CPU to disable cache. nop /* jump to RT-Thread RTOS */ jal rtthread_startup nop /* restart, never die */ j _start nop 122: stuck: b stuck nop #endif .extern tlb_refill_handler .extern cache_error_handler /* Exception Handler */ /* 0x0 - TLB refill handler */ .section .vectors.1, "ax", %progbits .global tlb_refill_exception .type tlb_refill_exception,@function tlb_refill_exception: j tlb_refill_handler nop /* 0x100 - Cache error handler */ .section .vectors.2, "ax", %progbits j cache_error_handler nop /* 0x180 - Exception/Interrupt handler */ .section .vectors.3, "ax", %progbits .global general_exception .type general_exception,@function general_exception: j _general_exception_handler nop /* 0x200 - Special Exception Interrupt handler (when IV is set in CP0_CAUSE) */ .section .vectors.4, "ax", %progbits .global irq_exception .type irq_exception,@function irq_exception: j _irq_handler nop .section .vectors, "ax", %progbits .extern mips_irq_handle /* general exception handler */ _general_exception_handler: .set noreorder la k0, mips_irq_handle jr k0 nop .set reorder /* interrupt handler */ _irq_handler: .set noreorder la k0, mips_irq_handle jr k0 nop .set reorder