最近一直在用赛灵思的zynq7000芯片，是一个ARM核+FPGA的soc，zynq在运行完芯片内固化的bootRom之后运行的是FSBL程序(first stage boot loader)，uboot由FSBL调起，官方说法中将uboot叫做SSBL(second stage boot loader).

本文分析fsbl源码；fsbl源码由vivado工具生成，笔者的vivado版本是2019.1.

bootROM阶段

芯片上电之后，cpu从0x0000地址开始运行，此时芯片运行的是bootROM固化代码，这一段代码主要是初始化CPU和一些必要的外设->QSPI、SD卡、NORFlash.初始化这些外设是为了从这些外设中拿到BOOT.BIN(fsbl和uboot通过赛灵思的工具整合在一个文件中，这个文件叫BOOT.BIN)

假设我们使用SD卡作为启动设备，bootROM会初始化SD卡并从SD卡的第一个分区拿到BOOT.BIN，(第一个分区的文件系统只能是FAT格式)然后从BOOT.BIN的文件头中获取fsbl代码的长度，位置，将fsbl复制到256KB的OCM中运行(on chip memory)，再跳转到FSBL，至此bootROM的生命周期就结束了。

fsbl阶段

fsbl的工作主要有:

1 初始化DDR，为下面的工作做准备

2 调起uboot，这是fsbl最重要且必要的任务

3 将bitstream配置到fpga，这是可有可无的任务

开始分析:

1 汇编阶段

找到asm_vectors.S文件，这是fsbl最开始运行的汇编.
可以看到如下代码:
_vector_table:
B _boot
跳转到_boot标号处，有如下代码:
cmp r1, #0
beq CheckFUSE

cmp r1, #0：
比较r1寄存器值和立即数0，如果r1等于0，那么ARM的CPSR寄存器的Z bit为1；
beq CheckFUSE：
查看CPSR寄存器的Z bit，如果为1，则跳转到CheckFUSE处；如果为0，不跳转。

现在跳转到CheckFUSE处，有如下代码：
ands r1,r1,#0x80
beq OKToRun
这一段跟上面那一段差不多，不再解释，直接跳到OKToRun:
OKToRun中有四五十行汇编，主要做了关闭MMU，关闭Dcache(CPU的数据缓存，是CPU L1 cache中的Dcache，还有一个Icache是指令缓存；Dcache与Icache合在一起构成了CPU的L1 cache，就是常说的一级缓存)

直到OKToRun的最后面有这样的一句:
b _start

跳转到_start标号处:
bl __cpu_init

跳转到__cpu_init标号处:
这里开始对CPU进行初始化,主要是为C语言运行环境做准备，SP指针指向OCM段的结尾。
直到运行这一句:
bl main
终于，我们可以打印hello world了.

2 C语言阶段

1
Status =ps7_init();
初始化 MIO PLL CLK DDR3/2

2
Xil_DCacheFlush();
Xil_DcacheDisable();
清空Dcaches关闭Dcaches；上面已经关过了这里为什么还要关？无他，稳健。

3
Status=InitPcap();
初始化Pcap,Pcap具体是什么我也不清楚，不过看后面的使用发现，应该可能大概是操作AXI总线使用的.

4
GetSiliconVersion();
获取silicon的版本

5
BootModeRegister = Xil_In32(BOOT_MODE_REG);
获取boot模式寄存器,这个寄存器的值取决于你的bootmode管脚是如何设置的。

6
根据BootModeRegister 选择从哪里拿BOOT.BIN
QSPI启动:
InitQspi();
MoveImage = QspiAccess;
Nand启动:
Status = InitNand();
MoveImage = NandAccess;
NOR启动:
InitNor();
MoveImage = NorAccess;
初始化Qspi/nand/nor， flash操作函数MoveImage 指向各自的xxxxAccess函数.

SD卡启动:
Status = InitSD("BOOT.BIN");
MoveImage = SDAccess;
挂载SD卡打开BOOT.BIN文件，flash操作函数MoveImage 指向SDAccess函数.

7
HandoffAddress = LoadBootImage();
获取application在DDR中的运行地址(链接地址)，这里的application指的就是SSBL，也就是uboot

8
FsblHandoff(HandoffAddress);
fsbl交出控制权，从HandoffAddress地址运行application

到这里，uboot终于出生了，fsbl也宣告生命结束。
接下来就是uboot的事情，拿设备树到DDR，拿kernel到DDR，解压kernel，将kernel从加载地址移动到运行地址，给kernel传递参数并调起kernel....

OK我话终于讲完.

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zynq7000 FSBL 源码分析

bootROM阶段

fsbl阶段

1 汇编阶段

2 C语言阶段

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