u-boot spl 学习总结

什么是SPL？

SPL(secondary program loader)是一个十分小的bin文件，它是用来引导主u-boot文件。对于一些SRAM很小的SOC，无法一次性加载ROM中的bootloader到SRAM中，因为一般SRAM远远小于bootloader的大小。这时候SPL应运而生了。

加载过程

嵌入式系统的SOC内部会有比较小的SRAM，而外部的一般会有DDR或者SDRAM，后面的RAM就是外部RAM；SPL会先被加载到SRAM中，然后初始化DDR或者SDRAM，总之会初始化外部的RAM，然后再把主u-boot加载到RAM；
如下图所示：

1. 图中①是 SPL在u-boot第一阶段的装载程序，初始化最基本的硬件，比如关闭中断，内存初始化，设置堆栈等最基本的操作，设置重定位；
2. 图中②是会装载主u-boot程序，然后初始化其他板级硬件，比如网卡，nand flash等待，设置u-boot本身的命令和环境变量；
3. 图中③是加载kernel到RAM，然后启动内核；
   

整体的加载过程：

下面是StackOverflow上的一个解释：

这里以OMAP平台为例进行解释（仅提供一些实际背景而不仅仅是理论或常识）。看看初学者的一些事实：

在基于OMAP的平台上，上电后运行的第一个程序是ROM代码（类似于PC上的BIOS）。
ROM代码查找引导加载程序（必须是名为“MLO”的文件，位于MMC的活动第一个分区，必须格式化为FAT12 / 16/32， - 但这是详细信息）
ROM代码将该“MLO”文件的内容复制到静态RAM（因为常规RAM尚未初始化）。下图显示了OMAP4460 SoC的 SRAM存储器布局：
OMAP4460上的SRAM存储器布局

SRAM存储器是有限的（由于物理原因），因此我们只有48 KiB用于引导加载程序。通常，常规引导加载程序（例如U-Boot）二进制文件大于此值。
因此，我们需要创建一些额外的引导加载程序，它将初始化常规RAM并将常规引导加载程序从MMC复制到RAM，然后将跳转以执行该常规引导加载程序。这个额外的引导加载程序通常称为第一阶段引导加载程序（在两阶段引导加载程序方案中）。
所以这个第一阶段的引导加载程序是U-Boot SPL ; 和第二阶段的引导加载程序是常规的U-Boot（或适当的U-Boot）。需要说明的是：SPL代表二级程序加载器。这意味着ROM代码是加载（和执行）其他程序的第一件事，而SPL是加载（和执行）其他程序的第二件事。所以通常启动顺序是下一个：ROM code - > SPL - > u-boot - > kernel。实际上它与PC启动非常相似，它是：BIOS - > MBR - > GRUB - > kernel。

UPDATE

为了使事情完全清楚，这里是描述启动顺序的各个阶段表（明确使用术语可能的不确定性）：

+--------+----------------+----------------+----------+
| Boot   | Terminology #1 | Terminology #2 | Actual   |
| stage  |                |                | program  |
| number |                |                | name     |
+--------+----------------+----------------+----------+
| 1      |  Primary       |  -             | ROM code |
|        |  Program       |                |          |
|        |  Loader        |                |          |
|        |                |                |          |
| 2      |  Secondary     |  1st stage     | u-boot   |
|        |  Program       |  bootloader    | SPL      |
|        |  Loader (SPL)  |                |          |
|        |                |                |          |
| 3      |  -             |  2nd stage     | u-boot   |
|        |                |  bootloader    |          |
|        |                |                |          |
| 4      |  -             |  -             | kernel   |
|        |                |                |          |
+--------+----------------+----------------+----------+

所以我只是使用bootloader作为U-Boot的同义词，而程序加载器作为加载其他程序的任何程序的通用术语。

参考：

what is the use of SPL (secondary program loader)

u-boot SPL的理解

TPL: SPL loading SPL(and, SPL as just another U-Boot config)